JP2010048039A - Prestressed reinforced concrete pile - Google Patents
Prestressed reinforced concrete pile Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010048039A JP2010048039A JP2008215031A JP2008215031A JP2010048039A JP 2010048039 A JP2010048039 A JP 2010048039A JP 2008215031 A JP2008215031 A JP 2008215031A JP 2008215031 A JP2008215031 A JP 2008215031A JP 2010048039 A JP2010048039 A JP 2010048039A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concrete
- strength
- prestressed reinforced
- allowable stress
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 89
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 50
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 32
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract 9
- 206010036086 Polymenorrhoea Diseases 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000011178 precast concrete Substances 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ＰＣ鋼材と軸方向鉄筋を有するプレストレスト鉄筋コンクリート杭に関するものである。 The present invention relates to a prestressed reinforced concrete pile having a PC steel material and an axial rebar.
既成コンクリート杭においては、杭の曲げ性能を向上させたものとして、鋼管内に遠心成形でコンクリートを打設した鋼管コンクリート杭、あるいはＰＣ鋼材(鋼棒)を配置し、その間にＤ２９以下の軸方向鉄筋(異形棒鋼)をコンクリート断面積の５．５％以下で配置したプレストレスト鉄筋コンクリート杭(図１参照)がある。 In precast concrete piles, steel pipe concrete piles or PC steel materials (steel bars) in which concrete is cast by centrifugal molding are placed in the steel pipe as an improvement in the bending performance of the pile, and an axial direction of D29 or less is placed between them. There is a prestressed reinforced concrete pile (see Fig. 1) in which reinforcing bars (deformed bar) are placed at 5.5% or less of the concrete cross section.
また、鋼管を使用しないで曲げ性能の高い既成コンクリート杭を製造する技術としては、大径の軸方向鉄筋を使用して鉄筋量をコンクリート断面積の６％以上にして曲げ性能を向上させる技術(特許文献１参照)や、プレストレスの代わりにひび割れ防止や曲げ性能を向上させるため膨張材を混入させる技術(特許文献２参照)が提案されている。 In addition, as a technology for producing ready-made concrete piles with high bending performance without using steel pipes, a technology to improve bending performance by using a large-diameter axial reinforcing bar to increase the amount of reinforcing bars to 6% or more of the concrete cross-sectional area ( Patent Document 1) and a technique (see Patent Document 2) in which an expanding material is mixed in order to prevent cracking and improve bending performance instead of pre-stress have been proposed.
鋼管コンクリート杭に用いる鋼管は鋼材不足による納入期間の長期化や鋼材コスト高などの問題がある。 Steel pipes used for steel pipe concrete piles have problems such as prolonged delivery period due to lack of steel materials and high steel material costs.
プレストレスト鉄筋コンクリート杭は、１０５N/mm２までのコンクリートを使用しているが、コンクリート断面積の５．５％以下の鉄筋量であるため、図２に示すように、鋼材量が少ないことから鋼管コンクリート杭との曲げ性能の差は大きい。 Prestressed reinforced concrete piles, the use of the concrete of up to 105N / mm 2, because it is a reinforcing bar of 5.5% or less of the concrete cross-sectional area, steel concrete since, as shown in FIG. 2, the amount of steel material is less The difference in bending performance with piles is large.
鋼管を使用しないで大径鉄筋を使用することは曲げ性能向上に有効であるが、鋼材量の増加によるコスト増だけでなく、一本当りの鉄筋重量の増加により製造時の作業が困難となることや遠心成形時の鉄筋の固定方法が難しい。 Using large-diameter rebars without using steel pipes is effective for improving bending performance, but it not only increases costs due to an increase in the amount of steel, but also increases the weight of each rebar, making manufacturing operations difficult. It is difficult to fix the reinforcing bars during centrifugal molding.
また、ひび割れ防止としてＰＣ鋼材によるプレストレスの代わりにケミカルプレストレスとして膨張材を混入することは一般的に強度低下を発生する。そのため、１２０N/mm２以上の超高強度コンクリートを得ることが難しくなり、将来的に未反応の膨張材が反応して数年後に遅れ膨張が発生し、杭材が膨張破壊することも予想される。 In addition, in order to prevent cracking, mixing an expansion material as a chemical prestress instead of a prestress by a PC steel generally causes a decrease in strength. Therefore, it is difficult to obtain a 120 N / mm 2 or more ultra-high strength concrete, occurs inflated late years later by the reaction expandable material in the future unreacted also be expected that the pile material is expanded destroy The
コンクリートの高強度化は、曲げ性能の向上に有効であるが、１２０N/mm２以上の超高強度コンクリートになると、コンクリートの短期許容応力時のひずみが増加するため、鉄筋の短期許容応力時のひずみより大きくなる場合が発生する。そのため、図３に示すように、高軸力状態での曲げモーメントでは、杭材断面のコンクリートの縁ひずみεcよりも鉄筋ひずみεsの方が短期許容応力時のひずみに到達してしまい、鉄筋の降伏が先行することになる。図４に示すように、コンクリート設計基準強度Ｆc＝１４０N/mm２のコンクリートと短期許容応力度が３４５N/mm２の軸方向鉄筋(ＳＤ３４５)の組み合わせでは、高軸力時の曲げ性能が低下する傾向を示す。短期許容応力度が３９０N/mm２の軸方向鉄筋(ＳＤ３９０)を使用し、鉄筋の短期許容応力時のひずみを増加させた場合には、高軸力時に曲げ性能が低下することがない。 High strength concrete has bending is effective in improving the performance, at the 120 N / mm 2 or more ultra-high-strength concrete, because the strain at short allowable stress of the concrete is increased, the time of short-term permissible stress of the rebar In some cases, the strain becomes larger than the strain. Therefore, as shown in FIG. 3, in the bending moment in the high axial force state, the rebar strain εs reaches the strain at the short-term allowable stress rather than the edge strain εc of the concrete of the pile material cross section. The surrender will precede. As shown in FIG. 4, concrete and short allowable stress of the concrete design strength Fc = 140N / mm 2 is the combination of longitudinal bars of 345N / mm 2 (SD345), the bending performance is degraded at high axial force Show the trend. When an axial rebar (SD390) having a short-term allowable stress level of 390 N / mm 2 is used and the strain at the short-term allowable stress of the rebar is increased, the bending performance does not deteriorate at a high axial force.
本発明は、上記のような課題を解消すべくなされたもので、ＰＣ鋼材と軸方向鉄筋を有するプレストレスト鉄筋コンクリート杭において、コンクリート強度と軸方向鉄筋強度の最適な組み合わせにより、鋼管やＤ３２以上の大径の鉄筋を使用することなく、またコンクリート断面積の６％以下の鉄筋比とすることができ、高い曲げ性能を有すると共に、コストの低減が可能となるプレストレスト鉄筋コンクリート杭を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. In a prestressed reinforced concrete pile having PC steel and an axial rebar, a steel pipe or a large D32 or larger steel pipe is obtained by an optimal combination of concrete strength and axial rebar strength. The present invention provides a prestressed reinforced concrete pile without using a reinforcing bar having a diameter and having a reinforcing bar ratio of 6% or less of a concrete cross-sectional area, having high bending performance and capable of reducing cost.
本発明の請求項１に係るプレストレスト鉄筋コンクリート杭は、中空のコンクリート杭本体に軸方向のＰＣ鋼材（ＰＣ鋼棒など）と軸方向鉄筋（異形棒鋼など）が埋設されているプレストレスト鉄筋コンクリート杭において（図１参照）、コンクリート杭本体に強度が１２０N/mm２以上の超高強度コンクリートが用いられ、軸方向鉄筋に鉄筋の短期許容応力時のひずみが前記コンクリートの短期許容応力時のひずみ以上となる強度の鉄筋が用いられ、コンクリート断面積に対する軸方向鉄筋の合計断面積が６％以下であることを特徴とする。
The prestressed reinforced concrete pile according to
本発明においては、コンクリートの高強度化は曲げ剛性の向上に有効であり、また強度が１０５N/mm２のコンクリートを用いた従来のプレストレスト鉄筋コンクリート杭は鋼管コンクリート杭よりも曲げ性能が大きく低下する（図２参照）等の理由から、１２０N/mm２以上の超高強度コンクリートを用いる。 In the present invention, increasing the strength of the concrete is effective in improving the bending rigidity, and the bending performance of the conventional prestressed reinforced concrete pile using the concrete having a strength of 105 N / mm 2 is significantly lower than that of the steel pipe concrete pile ( For reasons such as Fig. 2), use super high strength concrete of 120 N / mm 2 or more.
また、１２０N/mm２以上の超高強度コンクリートになると、コンクリートの短期許容応力時のひずみが増加するため、鉄筋の短期許容応力時のひずみより大きくなる場合が発生する（表１参照）。この場合、高軸力状態での曲げモーメントでは、鉄筋の降伏が先行し、高軸力時の曲げ剛性が低下する傾向を示し、Ｍ−Ｎ（許容曲げモーメント−軸力）曲線を有効に利用することができない（図４参照)。従って、本発明では、超高強度コンクリートの設計基準強度に対し、Ｍ−Ｎ曲線を有効に利用するため、軸方向鉄筋に鉄筋の短期許容応力時のひずみが超高強度コンクリートの短期許容応力時のひずみ以上となる最適な鉄筋強度を選定する（表１の○印参照）。 Further, at the 120 N / mm 2 or more ultra-high-strength concrete, because the strain at short allowable stress of the concrete is increased, if greater than the strain at short allowable stress of rebar is generated (see Table 1). In this case, the bending moment in the high axial force state is preceded by the yielding of the reinforcing bars, and the bending rigidity at the time of high axial force tends to decrease, and the MN (allowable bending moment-axial force) curve is used effectively. Cannot be done (see FIG. 4). Therefore, in the present invention, in order to effectively use the MN curve with respect to the design standard strength of the ultra-high strength concrete, the strain at the short-term allowable stress of the reinforcing bar in the axial rebar is the short-term allowable stress of the ultra-high strength concrete. Select the optimum strength of the reinforcing bar that is equal to or greater than the strain (see circles in Table 1).
本発明の請求項２に係るプレストレスト鉄筋コンクリート杭は、請求項１に記載のプレストレスト鉄筋コンクリート杭において、
σsy ≧ ０．２×（１１５８．１ ln（Ｆc）−３９１７．２）…（1）
σsy ：鉄筋の短期許容応力度（降伏値）［N/mm２］
Ｆc ：コンクリート設計基準強度［N/mm２］
の条件を満たす鉄筋が用いられていることを特徴とする。
The prestressed reinforced concrete pile according to
σsy ≧ 0.2 × (1158.1 ln (Fc) −3917.2) (1)
σsy: Short-term allowable stress of steel bars (yield value) [N / mm 2 ]
Fc: Strength of concrete design standard [N / mm 2 ]
Reinforcing bars that satisfy the following conditions are used.
コンクリートの設計基準強度（ｘ）と短期許容応力時のひずみ（ｙ）の関係は、ｙ＝１１５８．１ ln（ｘ）−３９１７．２で近似することができ（図５参照）、鉄筋の短期許容応力度（ｙ）と短期許容応力時のひずみ（ｘ）は、ヤング係数一定であることから、ｙ＝０．２ｘと表すことができる（図６参照）。従って、鉄筋の短期許容応力時のひずみ（σsy／Ｅ）がコンクリートの短期許容応力時のひずみ以上であることを、上記の（1）式で表すことができる。 The relationship between the design standard strength of concrete (x) and the strain (y) at the short-term allowable stress can be approximated by y = 1158.1 ln (x) −3917.2 (see FIG. 5). Since the allowable stress (y) and the strain (x) at the short-term allowable stress are constant Young's modulus, it can be expressed as y = 0.2x (see FIG. 6). Therefore, it can be expressed by the above equation (1) that the strain (σsy / E) of the reinforcing bar at the short-term allowable stress is equal to or greater than the strain of the concrete at the short-term allowable stress.
上記の（1）式を用いることにより、コンクリートの各設計基準強度に対応した、鉄筋の短期許容応力時のひずみがコンクリートの短期許容応力時のひずみ以上となる軸方向鉄筋の種類を選別することが可能となる。具体的には、コンクリート設計基準強度１２３N/mm２ではＳＤ３４５以上、１４０N/mm２、１６０N/mm２ではＳＤ３９０以上、１７５N/mm２ではＳＤ４９０が選択される（表１参照）。
By using the above formula (1), select the type of axial rebar that corresponds to each design standard strength of concrete and whose strain at the short-term allowable stress of the rebar is equal to or greater than the strain at the short-term allowable stress of concrete. Is possible. Specifically, the concrete design strength 123N / mm 2 In SD345 or more, 140N / mm 2, 160N /
また、コンクリート断面積に対する軸方向鉄筋の合計断面積（鉄筋比）は６％以下とする。土木学会の「コンクリート標準示方書 設計編」に明記されているとおりである。 In addition, the total cross-sectional area (rebar ratio) of the axial rebar relative to the concrete cross-section is 6% or less. It is as stated in the Japan Society of Civil Engineers "Standard Specification for Concrete Design".
本発明の請求項３に係るプレストレスト鉄筋コンクリート杭は、請求項１または請求項２のいずれかに記載のプレストレスト鉄筋コンクリート杭において、コンクリート断面積に対する軸方向鉄筋の合計断面積（鉄筋比）が５.５％以下であることを特徴とする。
The prestressed reinforced concrete pile according to
従来のプレストレスト鉄筋コンクリート杭の場合、杭径３００〜１０００ｍｍに対してＤ１３〜Ｄ２９が６本〜２４本用いられ、いずれも鉄筋比が５．５％以下であるため、本発明においても、従来と同様に、鉄筋比を５．５％以下とし、さらにＤ２９以下の鉄筋を用い、コストの低減を図るのが好ましい。 In the case of a conventional prestressed reinforced concrete pile, 6 to 24 D13 to D29 are used for a pile diameter of 300 to 1000 mm, and all of them have a reinforcing bar ratio of 5.5% or less. In addition, it is preferable to reduce the cost by using a reinforcing bar ratio of 5.5% or less and further using a reinforcing bar of D29 or less.
近年、既製コンクリート杭を用いたより支持力の高い杭工法が開発されている。そのため、従来に比べより高層な建物の基礎杭に用いられつつある。そのため、地震時の杭に発生する曲げ応力が増加し、曲げ性能の高い既製コンクリート杭が必要となっている。曲げ性能の高い既製コンクリート杭として、鋼管内部にコンクリートを充填した鋼管コンクリート杭や大径の鉄筋を使用した鉄筋コンクリート杭がある。しかし、世界的な鋼材不足によるコスト高や納入時期の長期化などにより、鋼管や大径鉄筋を使用することは、既成コンクリート杭のコスト増や生産効率の低下などいろいろな問題が顕在化しつつある。そのため、鋼管や大径鉄筋を使用せずに高い曲げ剛性を有する既製コンクリート杭が必要となっている。 In recent years, pile methods with higher bearing capacity using ready-made concrete piles have been developed. Therefore, it is being used for foundation piles of higher-rise buildings compared to the past. Therefore, the bending stress generated in the pile at the time of earthquake increases, and a ready-made concrete pile with high bending performance is required. As ready-made concrete piles with high bending performance, there are steel pipe concrete piles filled with concrete inside steel pipes and reinforced concrete piles using large-diameter rebars. However, due to the high cost due to the global shortage of steel materials and the prolonged delivery time, the use of steel pipes and large-diameter rebars is becoming more and more obvious due to the increased cost of existing concrete piles and reduced production efficiency. . Therefore, ready-made concrete piles having high bending rigidity without using steel pipes or large-diameter rebars are required.
既成コンクリート杭の曲げ性能に関しては、Ｍ−Ｎ曲線で囲まれた面積Ａm-nが大きいほど曲げ剛性が高いことを評価することができる（図７参照）。従来のＦc＝１０５N/mm２のコンクリートを使用したコンクリートの断面積に対して４.３４％の断面積の鉄筋を配筋したプレストレスト鉄筋コンクリート杭（ＰＲＣ杭）は、短期許容応力度の高い鉄筋を使用しても曲げ性能の顕著な増加はみられないが、本発明のプレストレスト鉄筋コンクリート杭においては、同様の鉄筋仕様でＦc＝１２０N/mm２以上の設計基準強度のコンクリートを使用し、かつ、コンクリートの短期許容応力度のひずみより鉄筋の短期許容応力時のひずみが大きくなる適切な短期許容応力度の鉄筋を使用することにより、従来のＦc＝１０５N/mm２のコンクリートを使用した鋼管コンクリート杭（ＳＣ杭）の曲げ性能に近いプレストレスト鉄筋コンクリート杭を得ることが可能となる（図８参照）。 Regarding the bending performance of a precast concrete pile, it can be evaluated that bending rigidity is so high that the area Am-n enclosed by the MN curve is large (refer FIG. 7). Prestressed reinforced concrete piles (PRC piles) with 4.34% cross-sectional area reinforcement compared to conventional concrete with Fc = 105 N / mm 2 concrete, have high short-term allowable stress levels. Although there is no significant increase in bending performance even if it is used, the prestressed reinforced concrete pile of the present invention uses concrete with a design standard strength of Fc = 120 N / mm 2 or more with the same reinforcing bar specifications, and concrete. Steel pipe concrete piles using conventional concrete with Fc = 105 N / mm 2 by using a reinforcing bar with an appropriate short-term allowable stress that increases the strain at the short-term allowable stress of the reinforcing bar than the strain of the short-term allowable stress of It is possible to obtain a prestressed reinforced concrete pile close to the bending performance of the SC pile (see FIG. 8).
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。 Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
(1) ＰＣ鋼材と軸方向鉄筋を有するプレストレスト鉄筋コンクリート杭において、コンクリート杭本体に強度が１２０N/mm２以上の超高強度コンクリートを用い、かつ、軸方向鉄筋に鉄筋の短期許容応力時のひずみが前記コンクリートの短期許容応力時のひずみ以上となる強度の鉄筋を用いることにより、鋼管やＤ３２以上の大径の鉄筋を使用することなく、鋼管コンクリート杭と同等程度の高い曲げ性能を有するプレストレスト鉄筋コンクリート杭を製造することが可能となる。 (1) In prestressed reinforced concrete piles having a PC steel and longitudinal bars, the strength concrete pile body with a 120 N / mm 2 or more ultra-high-strength concrete, and the strain in the longitudinal bars during short-term permissible stress of the rebar Prestressed reinforced concrete piles having high bending performance equivalent to that of steel pipe concrete piles without using steel pipes or large diameter reinforcing bars of D32 or more by using reinforcing bars with a strength equal to or greater than the strain at the time of short-term allowable stress of the concrete Can be manufactured.
(2) 鋼管やＤ３２以上の大径の鉄筋を使用することなく、またコンクリート断面積の６％以下の鉄筋比とすることができるため、高い曲げ性能を有するプレストレスト鉄筋コンクリート杭を低コストで製造することが可能となる。 (2) Prestressed reinforced concrete piles with high bending performance can be manufactured at low cost without using steel pipes or D32 or larger rebars and with a rebar ratio of 6% or less of the concrete cross section. It becomes possible.
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。図１は本発明のプレストレスト鉄筋コンクリート杭の構成の一例を示す部分鉛直断面図と水平断面図である。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a partial vertical sectional view and a horizontal sectional view showing an example of the configuration of a prestressed reinforced concrete pile according to the present invention.
図１において、プレストレスト鉄筋コンクリート杭１は、中空円筒状のコンクリート杭本体２にＰＣ鋼材（ＰＣ鋼棒）３と軸方向鉄筋（異形棒鋼）４とせん断補強筋（高強度鉄筋）５を配置して構成されている。水平断面においてＰＣ鋼材３は円周方向に間隔をおいて複数本配置され、その間に軸方向鉄筋４が配置されている。軸方向鉄筋４は軸方向に部分的に設けられる場合もある。
In FIG. 1, a prestressed reinforced
本発明においては、コンクリート杭本体２に強度が１２０N/mm２以上の超高強度コンクリートを用い、軸方向鉄筋４に鉄筋の短期許容応力時のひずみがコンクリートの短期許容応力時のひずみ以上となる強度の鉄筋を用い、コンクリート断面積に対する軸方向鉄筋４の合計断面積（鉄筋比）を６％以下とする。
In the present invention, ultra high strength concrete having a strength of 120 N / mm 2 or more is used for the concrete pile
コンクリートの弾性係数Ｅは強度と共に変化し、日本建築学会ではその関係を
Ｅ＝３３５００×（γ／２４）２×（Ｆc／６０）１／３
γ：コンクリートの単位容積質量（＝２４N/mm２）
Ｆc：コンクリート設計基準強度［N/mm２］
としている。
The elastic modulus E of concrete changes with strength, and the Architectural Institute of Japan expressed the relationship as E = 33500 × (γ / 24) 2 × (Fc / 60) 1/3
γ: Unit volume mass of concrete (= 24 N / mm 2 )
Fc: Concrete design standard strength [N / mm 2 ]
It is said.
コンクリート設計基準強度の１／３に対する上記式のＥから求めた各コンクリート設計基準強度の短期許容応力時におけるひずみと、各種強度の鉄筋の短期許容応力時におけるひずみの関係を表１に示す。この表１から、コンクリートの設計基準強度が増加するほど許容応力度の高い鉄筋を使用しないと、短期許容応力時の鉄筋ひずみがコンクリートのひずみより小さくなることが分かる。図２等に示すＭ−Ｎ曲線を有効利用するためには高い短期許容応力度の鉄筋が必要となる。 Table 1 shows the relationship between the strain at the short-term allowable stress of each concrete design standard strength obtained from E in the above formula with respect to 1/3 of the concrete design standard strength, and the strain at the short-term allowable stress of reinforcing bars of various strengths. From Table 1, it can be seen that if a reinforcing bar having a higher allowable stress level is not used as the design standard strength of the concrete increases, the reinforcing bar strain at the short-term allowable stress is smaller than the strain of the concrete. In order to effectively use the MN curve shown in FIG. 2 and the like, a reinforcing bar having a high short-term allowable stress level is required.
表１の結果から、コンクリートの設計基準強度と短期許容応力時のひずみの関係は、図５に示す関係となる。また、鉄筋の短期許容応力度と短期許容応力時のひずみはヤング係数一定であることから、図６に示す関係となる。従って、鉄筋の短期許容応力時のひずみがコンクリートの短期許容応力時のひずみ以上となるのは、
σsy ≧ ０．２×（１１５８．１ ln（Ｆc）−３９１７．２）
σsy ：鉄筋の短期許容応力度（降伏値）［N/mm２］
Ｆc ：コンクリート設計基準強度［N/mm２］
の条件を満足する場合である。これにより、コンクリートの各設計基準強度に対応した、鉄筋の短期許容応力時のひずみがコンクリートの短期許容応力時のひずみ以上となる鉄筋の種類を選別することが可能となる。具体的には、表１に示すように、コンクリート設計基準強度１２３N/mm２ではＳＤ３４５以上、１４０N/mm２、１６０N/mm２ではＳＤ３９０以上、１７５N/mm２ではＳＤ４９０が選択される。
From the results in Table 1, the relationship between the design standard strength of concrete and the strain at the time of short-term allowable stress is the relationship shown in FIG. Further, since the short-term allowable stress degree of the reinforcing bar and the strain at the short-term allowable stress are constant Young's modulus, the relationship shown in FIG. Therefore, the strain at the short-term allowable stress of the rebar is more than the strain at the short-term allowable stress of concrete.
σsy ≧ 0.2 × (1158.1 ln (Fc) −3917.2)
Shigumasy: Short-term allowable stress rebar (yield value) [N / mm 2]
Fc: Strength of concrete design standard [N / mm 2 ]
Is satisfied. Thereby, it becomes possible to select the type of reinforcing bar corresponding to each design standard strength of the concrete, in which the strain at the short-term allowable stress of the reinforcing bar is equal to or greater than the strain at the short-term allowable stress of the concrete. Specifically, as shown in Table 1, the concrete design strength 123N / mm 2 In SD345 or more, 140N / mm 2, 160N /
また、コンクリート断面積に対する軸方向鉄筋の合計断面積（鉄筋比）は、土木学会の「コンクリート標準示方書 設計編」に明記されているとおり６％以下とする。また、従来のプレストレスト鉄筋コンクリート杭の場合、杭径３００〜１０００ｍｍに対してＤ１３〜Ｄ２９が６本〜２４本用いられ、いずれも鉄筋比が５．５％以下であるため、本発明においても、従来と同様に、鉄筋比を５．５％以下とし、さらにＤ２９以下の鉄筋を用い、コストの低減を図るのが好ましい。 In addition, the total cross-sectional area (rebar ratio) of the axial rebar relative to the concrete cross-sectional area shall be 6% or less as specified in the “Concrete Standard Specification Design” published by the Japan Society of Civil Engineers. In the case of a conventional prestressed reinforced concrete pile, 6 to 24 D13 to D29 are used for a pile diameter of 300 to 1000 mm, and all of them have a reinforcing bar ratio of 5.5% or less. Similarly, it is preferable to reduce the cost by using a reinforcing bar ratio of 5.5% or less and further using a D29 or less reinforcing bar.
杭材の曲げ性能を評価する場合、図７に示すように、Ｍ−Ｎ曲線で囲まれた面積Ａm-nにより評価すると、面積が大きいほど曲げ性能が高いことを評価することができる。 When evaluating the bending performance of a pile material, as shown in FIG. 7, when it evaluates by the area Am-n enclosed by the MN curve, it can evaluate that bending performance is so high that an area is large.
図８はＭ−Ｎ曲線内の面積による杭材性能の評価を示したものであり、Ｆc＝１０５N/mm２のコンクリートを使用したコンクリートの断面積に対して４.３４％の断面積の鉄筋を配筋したプレストレスト鉄筋コンクリート杭（ＰＲＣ杭）は、短期許容応力度の高い鉄筋を使用しても図８の面積Ａm-nからわかるように曲げ性能の顕著な増加はしない。しかし、本発明のように、同様の鉄筋仕様でＦc＝１２０N/mm２以上の設計基準強度のコンクリートを使用し、かつ、コンクリートの短期許容応力度のひずみより鉄筋の短期許容応力時のひずみが大きくなる適切な短期許容応力度の鉄筋を使用すると、従来のＦc＝１０５N/mm２のコンクリートを使用した鋼管コンクリート杭（ＳＣ杭）の曲げ性能に近いプレストレスト鉄筋コンクリート杭にすることが可能となる。 Figure 8 is shows the evaluation of pilings performance by area in the M-N curve, rebar 4.34% of the cross-sectional area relative to the cross-sectional area of the concrete using the concrete Fc = 105N / mm 2 Prestressed reinforced concrete piles (PRC piles) that have been laid out are not significantly increased in bending performance as can be seen from the area Am-n in FIG. However, as in the present invention, a concrete having a design standard strength of Fc = 120 N / mm 2 or more with the same rebar specification is used, and the strain at the short-term allowable stress of the rebar is less than the short-term allowable stress strain of the concrete. When a reinforcing bar having an appropriate short-term allowable stress level that is large is used, a prestressed reinforced concrete pile close to the bending performance of a conventional steel pipe concrete pile (SC pile) using concrete with Fc = 105 N / mm 2 can be obtained.
１…プレストレスト鉄筋コンクリート杭（ＰＲＣ杭）
２…コンクリート杭本体
３…ＰＣ鋼材（ＰＣ鋼棒）
４…軸方向鉄筋（異形棒鋼）
５…せん断補強筋（高強度鉄筋）
1 ... Prestressed reinforced concrete pile (PRC pile)
2 ...
4 ... Axial rebar (deformed bar)
5 ... Shear reinforcement (high strength steel)
Claims (3)
コンクリート杭本体に強度が１２０N/mm２以上の超高強度コンクリートが用いられ、軸方向鉄筋に鉄筋の短期許容応力時のひずみが前記コンクリートの短期許容応力時のひずみ以上となる強度の鉄筋が用いられ、コンクリート断面積に対する軸方向鉄筋の合計断面積が６％以下であることを特徴とするプレストレスト鉄筋コンクリート杭。 In prestressed reinforced concrete piles in which axial PC steel and axial reinforcement are embedded in the hollow concrete pile body,
Ultra high strength concrete with a strength of 120 N / mm 2 or more is used for the concrete pile body, and the reinforcing bar with the strength that the strain at the short-term allowable stress of the reinforcing bar is greater than the strain at the short-term allowable stress of the concrete is used for the axial rebar. A prestressed reinforced concrete pile characterized in that the total cross-sectional area of the axial rebar relative to the concrete cross-sectional area is 6% or less.
σsy ≧ ０．２×（１１５８．１ ln（Ｆc）−３９１７．２）
σsy ：鉄筋の短期許容応力度［N/mm２］
Ｆc ：コンクリート設計基準強度［N/mm２］
の条件を満たす鉄筋が用いられていることを特徴とするプレストレスト鉄筋コンクリート杭。 In the prestressed reinforced concrete pile according to claim 1,
σsy ≧ 0.2 × (1158.1 ln (Fc) −3917.2)
σsy: Short-term allowable stress of reinforcing steel [N / mm 2 ]
Fc: Strength of concrete design standard [N / mm 2 ]
A prestressed reinforced concrete pile characterized by using rebars that satisfy the following conditions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008215031A JP5154338B2 (en) | 2008-08-25 | 2008-08-25 | Prestressed reinforced concrete pile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008215031A JP5154338B2 (en) | 2008-08-25 | 2008-08-25 | Prestressed reinforced concrete pile |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010048039A true JP2010048039A (en) | 2010-03-04 |
| JP5154338B2 JP5154338B2 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=42065325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008215031A Active JP5154338B2 (en) | 2008-08-25 | 2008-08-25 | Prestressed reinforced concrete pile |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5154338B2 (en) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101892662A (en) * | 2010-08-19 | 2010-11-24 | 上海中技桩业股份有限公司 | Prestressed concrete square pile |
| JP2012057443A (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Maeta Seihin Hanbai Ltd | Steel pipe reinforced concrete composite pile and manufacturing method for the same |
| CN102392441A (en) * | 2011-07-26 | 2012-03-28 | 杭州固华复合材料科技有限公司 | Composite crack control prestressed concrete big tube pile and manufacturing method thereof |
| CN102747728A (en) * | 2012-07-30 | 2012-10-24 | 天津建城基业集团有限公司 | Prestressed centrifugal square pile |
| CN102747727A (en) * | 2012-07-30 | 2012-10-24 | 天津建城基业集团有限公司 | Prestressed concrete centrifugal square pile |
| CN103103977A (en) * | 2013-02-07 | 2013-05-15 | 江苏固丰管桩集团有限公司 | Partially-prestressed reinforced concrete solid square pile lower segment and manufacturing method thereof |
| CN103147438A (en) * | 2013-01-28 | 2013-06-12 | 江苏鼎达建筑新技术有限公司 | Cast-in-place post-tensioning method-based I-shaped support pile and manufacturing method of support pile |
| CN103276726A (en) * | 2013-05-02 | 2013-09-04 | 江苏鼎达建筑新技术有限公司 | Pre-tensioning-method I-shaped supporting pile and manufacturing method thereof |
| CN103821142A (en) * | 2014-03-17 | 2014-05-28 | 太原理工大学 | Steel structure of pre-stress high-strength concrete pipe pile body |
| CN104563102A (en) * | 2014-10-13 | 2015-04-29 | 叶长青 | Screw pile, manufacture method thereof, and construction method of screw pile |
| CN104727315A (en) * | 2015-03-26 | 2015-06-24 | 上海市房屋建筑设计院有限公司 | Post-grouting prestressed concrete hollow pile and manufacturing method thereof |
| JP2015203231A (en) * | 2014-04-14 | 2015-11-16 | 日本コンクリート工業株式会社 | Concrete pole |
| JP2018062787A (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | ジャパンパイル株式会社 | Knotted pile and jointed pile |
| CN108563865A (en) * | 2018-04-13 | 2018-09-21 | 海洋石油工程（青岛）有限公司 | The reinforcement method of offshore platform ultra-large type air hose |
| JP2019073907A (en) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 日本コンクリート工業株式会社 | Reinforced concrete pile and manufacturing method of the same |
| CN114134883A (en) * | 2021-12-14 | 2022-03-04 | 郑州大学 | Low-prestress-degree high-ductility mixed reinforced concrete pile and manufacturing method thereof |
| CN114368060A (en) * | 2021-12-22 | 2022-04-19 | 江苏海洋大学 | Production process of unbonded post-tensioning reusable prestressed tendon pipe pile |
| CN114808952A (en) * | 2022-04-19 | 2022-07-29 | 中铁建工集团有限公司 | Construction method of unbonded prestressed cast-in-situ bored pile |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103967005B (en) * | 2014-04-13 | 2017-06-16 | 北京工业大学 | A kind of NEW TYPE OF COMPOSITE friction pile regional with highlight lines suitable for High aititude |
| CN104912060B (en) * | 2015-06-10 | 2017-02-01 | 江苏东浦管桩有限公司 | Concrete pipe pile production construction method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216924A (en) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Ube Ind Ltd | Superhigh-strength concrete pile |
| JPS62196236U (en) * | 1986-05-30 | 1987-12-14 | ||
| JPH08246449A (en) * | 1995-03-09 | 1996-09-24 | Nippon Concrete Ind Co Ltd | Centrifugal reinforced concrete pile |
| JPH09177072A (en) * | 1995-12-27 | 1997-07-08 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Manufacture of centrifugal prestressed concrete pile |
| JP3048343B2 (en) * | 1997-09-22 | 2000-06-05 | 日本コンクリート工業株式会社 | Hollow reinforced concrete pile |
| JP3150927B2 (en) * | 1997-08-22 | 2001-03-26 | 日本コンクリート工業株式会社 | Reinforced concrete columns |
-
2008
- 2008-08-25 JP JP2008215031A patent/JP5154338B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216924A (en) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Ube Ind Ltd | Superhigh-strength concrete pile |
| JPS62196236U (en) * | 1986-05-30 | 1987-12-14 | ||
| JPH08246449A (en) * | 1995-03-09 | 1996-09-24 | Nippon Concrete Ind Co Ltd | Centrifugal reinforced concrete pile |
| JPH09177072A (en) * | 1995-12-27 | 1997-07-08 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Manufacture of centrifugal prestressed concrete pile |
| JP3150927B2 (en) * | 1997-08-22 | 2001-03-26 | 日本コンクリート工業株式会社 | Reinforced concrete columns |
| JP3048343B2 (en) * | 1997-09-22 | 2000-06-05 | 日本コンクリート工業株式会社 | Hollow reinforced concrete pile |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101892662A (en) * | 2010-08-19 | 2010-11-24 | 上海中技桩业股份有限公司 | Prestressed concrete square pile |
| JP2012057443A (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Maeta Seihin Hanbai Ltd | Steel pipe reinforced concrete composite pile and manufacturing method for the same |
| CN102392441A (en) * | 2011-07-26 | 2012-03-28 | 杭州固华复合材料科技有限公司 | Composite crack control prestressed concrete big tube pile and manufacturing method thereof |
| CN102747728A (en) * | 2012-07-30 | 2012-10-24 | 天津建城基业集团有限公司 | Prestressed centrifugal square pile |
| CN102747727A (en) * | 2012-07-30 | 2012-10-24 | 天津建城基业集团有限公司 | Prestressed concrete centrifugal square pile |
| CN103147438A (en) * | 2013-01-28 | 2013-06-12 | 江苏鼎达建筑新技术有限公司 | Cast-in-place post-tensioning method-based I-shaped support pile and manufacturing method of support pile |
| CN103103977A (en) * | 2013-02-07 | 2013-05-15 | 江苏固丰管桩集团有限公司 | Partially-prestressed reinforced concrete solid square pile lower segment and manufacturing method thereof |
| CN103276726B (en) * | 2013-05-02 | 2016-07-27 | 江苏鼎达建筑新技术有限公司 | A kind of manufacture method of pre-tensioning system I shape support pile |
| CN103276726A (en) * | 2013-05-02 | 2013-09-04 | 江苏鼎达建筑新技术有限公司 | Pre-tensioning-method I-shaped supporting pile and manufacturing method thereof |
| CN103821142A (en) * | 2014-03-17 | 2014-05-28 | 太原理工大学 | Steel structure of pre-stress high-strength concrete pipe pile body |
| CN103821142B (en) * | 2014-03-17 | 2015-08-12 | 太原理工大学 | The steel work of prestressed high-strength concrete pile pile body |
| JP2015203231A (en) * | 2014-04-14 | 2015-11-16 | 日本コンクリート工業株式会社 | Concrete pole |
| CN104563102A (en) * | 2014-10-13 | 2015-04-29 | 叶长青 | Screw pile, manufacture method thereof, and construction method of screw pile |
| CN104727315A (en) * | 2015-03-26 | 2015-06-24 | 上海市房屋建筑设计院有限公司 | Post-grouting prestressed concrete hollow pile and manufacturing method thereof |
| CN104727315B (en) * | 2015-03-26 | 2017-04-12 | 上海市房屋建筑设计院有限公司 | Post-grouting prestressed concrete hollow pile and manufacturing method thereof |
| JP2018062787A (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | ジャパンパイル株式会社 | Knotted pile and jointed pile |
| JP7007544B2 (en) | 2016-10-13 | 2022-01-24 | ジャパンパイル株式会社 | Knot piles and joint piles |
| JP2019073907A (en) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 日本コンクリート工業株式会社 | Reinforced concrete pile and manufacturing method of the same |
| CN108563865A (en) * | 2018-04-13 | 2018-09-21 | 海洋石油工程（青岛）有限公司 | The reinforcement method of offshore platform ultra-large type air hose |
| CN114134883A (en) * | 2021-12-14 | 2022-03-04 | 郑州大学 | Low-prestress-degree high-ductility mixed reinforced concrete pile and manufacturing method thereof |
| CN114368060A (en) * | 2021-12-22 | 2022-04-19 | 江苏海洋大学 | Production process of unbonded post-tensioning reusable prestressed tendon pipe pile |
| CN114368060B (en) * | 2021-12-22 | 2023-06-23 | 江苏海洋大学 | Production process of unbonded post-tensioning recyclable prestressed tendon pipe pile |
| CN114808952A (en) * | 2022-04-19 | 2022-07-29 | 中铁建工集团有限公司 | Construction method of unbonded prestressed cast-in-situ bored pile |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5154338B2 (en) | 2013-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5154338B2 (en) | Prestressed reinforced concrete pile | |
| JP5896004B2 (en) | Steel pipe concrete composite pile | |
| JP2012007325A (en) | Steel pipe sheet pile wall structure | |
| JP3659099B2 (en) | Joint structure of footing and steel pipe pile | |
| JP2007051486A (en) | Sheet pile-combined spread foundation and its construction method | |
| JP5407266B2 (en) | Friction pile | |
| JP5814816B2 (en) | Anchor bolt construction method | |
| KR101375113B1 (en) | Supporting pile reinforced horizontal supporting force, manufacturing method thereof and construction method thereof | |
| JP4253795B2 (en) | Synthetic wall structure | |
| JP5423185B2 (en) | Concrete-filled pier structure | |
| JP2013256788A (en) | Structure body and lining method using fiber-reinforced cementitious composite with multiple fine cracks | |
| JP6860381B2 (en) | Reinforcement method and structure of steel pipe pile using multiple fine crack type fiber reinforced cement composite material | |
| JP3752436B2 (en) | Reinforced cast-in-place concrete pile | |
| KR101331703B1 (en) | Steel pipe pile | |
| JP2008082074A (en) | Joint structure of pile and post | |
| KR20100076397A (en) | Metal tubing picket with reinforced tip for auger-drilled piling method | |
| JP2000291001A (en) | Multi-directional x-shaped bar arrangement reinforced cast-in-place concrete pile partially coated with steel pipe | |
| JP5577528B2 (en) | Synthetic friction pile | |
| KR20140143013A (en) | Complex pile with PHC pile and steel pipe pile | |
| CN217710687U (en) | Pre-tensioning method prestressed concrete hollow precast pile | |
| CN217399615U (en) | Foundation pit supporting pile anti-floating structure | |
| KR20090015190A (en) | The structure of which a pile connected to another pile with a longer diameter | |
| CN212153073U (en) | Connection structure of FRP pipe restraint sea water sea sand recycled concrete camber arch and basis | |
| JP2022107897A (en) | Reinforced concrete pile structure | |
| KR100760888B1 (en) | An extended head pile with inside and outside reinforcement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110405 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120615 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120626 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120823 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121204 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121205 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5154338 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |