JP2954002B2 - プレストレストコンクリート用frp緊張材の定着方法及び定着構造 - Google Patents

プレストレストコンクリート用frp緊張材の定着方法及び定着構造

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JP2954002B2 JP25092495A JP25092495A JP2954002B2 JP 2954002 B2 JP2954002 B2 JP 2954002B2 JP 25092495 A JP25092495 A JP 25092495A JP 25092495 A JP25092495 A JP 25092495A JP 2954002 B2 JP2954002 B2 JP 2954002B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるプレテン
ション方式によりFRP緊張材でコンクリート部材にプ
レストレスを導入する際のプレストレストコンクリート
用FRP緊張材の定着方法、及びこのプレストレストコ
ンクリート用FRP緊張材の定着構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、コンクリート部材にプレストレス
を導入する方法として、炭素繊維やアラミド繊維等の高
強度繊維からなるFRP緊張材に予め緊張力を与え、こ
の状態においてこれを未硬化のコンクリート内に配筋
し、コンクリートが硬化した後に緊張力を解放するいわ
ゆるプレテンション方式がある。
【0003】このプレテンション方式は、コンクリート
の硬化後にFRP緊張材に与えられた緊張力を解放し、
FRP緊張材の弾性による変形をFRP緊張材とコンク
リートとの付着力によって周囲のコンクリート部分に伝
達するものである。
【0004】すなわち、この方式では、FRP緊張材の
変形に周囲のコンクリート部分を追従させて変形させる
ことによって、FRP緊張材に与えられた緊張力をコン
クリート部分に圧縮力として作用させ、コンクリート部
分の引張強度を増強することができる。そして、この方
式によれば、FRP素材は、軽量であるうえ高弾性で比
強度が高く耐久性に優れているため、コンクリート部材
の単位重量を増加することなく、これの曲げ耐力を向上
させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たプレテンション方式よりFRP緊張材でコンクリート
部材にプレストレスを導入した場合、かかるFRP緊張
材は、コンクリートとの付着強度が通常の鋼線と比較し
て高いため、以下に述べるような問題があった。
【0006】すなわち、プレストレスの導入は、FRP
緊張材の変形にコンクリート部分を追従させて変形させ
て行うため、FRP緊張材に予め与えた緊張力が大き過
ぎたときには、FRP緊張材の変形にコンクリート部分
の変形が追従しきれず、図2に示すように、FRP緊張
材20の緊張端周囲のコンクリート部分21にひび割れ
22が生じる惧れがあった。
【0007】詳しくは、コンクリート部材30の端部3
0aでは、FRP緊張材20の変形が著しいため、FR
P緊張材20とコンクリート部分21との剥離が生じる
前に、コンクリート部分21が破壊しやすいという問題
がある。
【0008】そのため、従来では、上記ひび割れの発生
を防止するために、コンクリート厚さを厚くしたり、F
RP緊張材20に与える緊張力を調整して、FRP緊張
材20の過大な変形を防止して、ひび割れの発生を低減
させる必要があり、その作業が煩雑なものとなるばかり
か、緊張力を低減することによってプレストレスの導入
量が低くなり、その結果、FRP緊張材20の有する利
点を充分に発揮することができないという問題があっ
た。このため、コンクリート厚さを薄くし、かつ、高プ
レストレスを導入した軽量化プレストレストコンクリー
トの製造は困難であった。
【0009】この発明は、かかる課題を解決すべくなさ
れたもので、プレテンション方式によってコンクリート
部材にプレストレスを導入する際に、FRP緊張材の過
大な変形によってコンクリート部分にひび割れが生じる
ことを防止することにより、FRP緊張材の有する利点
を充分に発揮させて、コンクリート部材の強度の向上を
図ることができるプレストレストコンクリート用FRP
緊張材の定着方法及び定着構造を提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のプレストレストコンクリート用FRP緊張材の
定着方法は、緊張力を与えたFRP緊張材端部の摩擦を
低減させた状態でコンクリートを打設するとともに、前
記コンクリートが硬化した後に前記緊張力を解放するも
のである(請求項1)。
【0011】また、本発明のプレストレストコンクリー
ト用FRP緊張材の定着構造は、プレテンション方式に
よってFRP緊張材でコンクリート部材にプレストレス
を導入する際の該FRP緊張材の定着構造であって、前
記コンクリート部材の端部内において、前記FRP緊張
材の外表面とこれの周囲のコンクリート部分との間に、
これら両者間における応力伝達を緩和する緩衝材を介設
したものである(請求項2)。
【0012】上記構成を有する請求項1記載の発明に係
るプレストレストコンクリート用FRP緊張材の定着方
法によれば、コンクリート内部に、端部の摩擦力を低減
させた状態で、これに予め緊張力を与えて配設するた
め、コンクリートが硬化した後には、FRP緊張材の外
表面とこれの周囲のコンクリート部分との縁切りを行う
ことができる。
【0013】そして、この状態において、FRP緊張材
に与えた緊張力を解放すれば、FRP緊張材とコンクリ
ート部分との付着強度を低減させることができ、FRP
緊張材の端部の過大な変形によって生じる、コンクリー
ト部材端部におけるひび割れの発生を防止することがで
きる。
【0014】また、請求項2記載の発明に係るプレスト
レストコンクリート用FRP緊張材の定着構造によれ
ば、FRP緊張材の外表面とこれの周囲のコンクリート
部分との間に、両者間における応力の伝達を緩和する緩
衝材が介在されているため、FRP緊張材とコンクリー
ト部分との付着強度を低減させることができ、コンクリ
ート部材端部におけるひび割れの発生を防止することが
できる。
【0015】なお、上記請求項1記載の発明において、
摩擦を低減させる手段としては、FRP緊張材の緊張端
の凹凸を研削などの方法によりなくする、樹脂、塗料、
グリース等を塗布する、ビニールテープを巻き付ける、
発泡スチロール、ゴム、エラストマー等の弾力性のある
クッション材を挿入するなどの他、周知の方法を用いる
ことができる。
【0016】また、上記請求項2記載の発明において、
緩衝材には、FRP緊張材とコンクリートとの付着強度
を低減させる周知材料のすべてを用いることができ、例
えば樹脂、塗料、グリース、ビニールテープの他、発泡
スチロール等の弾力性のあるクッション材等が含まれ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面を参照して詳細に説明する。図1(a)はこの実
施形態にかかるプレストレストコンクリート用FRP緊
張材の定着方法を用いて、例えば軽量化PCカーテンウ
ォール等の薄肉プレキャストパネル1を製作する作業手
順を示す平断面図である。また同図(b)は、この実施
形態にかかるプレストレストコンクリート用FRP緊張
材の定着構造10を示すもので、前記図(a)中の円A
を拡大して示す平断面図である。
【0018】図1(a)において、薄肉プレキャストパ
ネル1は、炭素繊維やアラミド繊維等の高強度繊維から
なるFRP緊張材2,2に予め緊張力を与え、これをコ
ンクリート型枠3内に打設された未硬化のコンクリート
C内に配筋し、このコンクリートCが硬化した後に緊張
力を解放するいわゆるプレテンション方式で製作される
ものである。
【0019】前記緊張力をFRP緊張材2,2に与える
設備としては、本実施形態では、同図に示すように、型
枠3の両側に一対の反力フレーム4,4を設置するとと
もに、各反力フレーム4,4の一端に油圧式のセンター
ホールジャッキ6,6を配設し、これらセンターホール
ジャッキ6,6間及び各反力フレーム4,4の他端間を
固定端5,5でそれぞれ連結して構成されるものを用い
る。
【0020】前記固定端5,5間には、PC鋼棒7,7
を介して、FRP緊張材2、2が複数懸架され、これに
よって型枠3内にFRP緊張材2、2が配筋される。な
お、この型枠3内には、これらFRP緊張材2,2の
他、補強筋8,8が配筋されている。
【0021】そして、このような構成の設備を用いて薄
肉プレキャストパネル1を製作するには、まず前記セン
ターホールジャッキ6,6の油圧を上げてこれらを伸張
させて、固定端5,5間の間隔を拡げ、これによりFR
P緊張材2,2に緊張力を与える。
【0022】特に、このときFRP緊張材2,2の緊張
端2a,2aの摩擦力を低減させる。この摩擦力を低減
させる手段としては、FRP緊張材2,2の緊張端2
a,2aの凹凸を研削などの方法によりなくするか、或
いは図1(b) に示すように、緊張端2a,2aの外
表面に緩衝材9を配設するなどがある。
【0023】また、この緩衝材9を配設する手段として
は、樹脂、塗料、グリース等を塗布する、ビニールテー
プを巻き付ける、発泡スチロール、ゴム、エラストマー
等の弾力性のあるクッション材を挿入するなどがある。
【0024】なお、上記FRP緊張材2,2の緊張端2
a,2aの摩擦力を低減させる作業は、本実施形態で
は、FRP緊張材2,2に緊張力を与える際に行った
が、本発明はこれに限定されるものではなく、FRP緊
張材2、2を配筋した後、緊張力を与える前に行うこと
もできるし、FRP緊張材2,2を配筋する前に予め行
っておくこともできる。
【0025】かかるFRP緊張材2,2の緊張端2a,
2aの摩擦力を低減させるとともに、これを配筋する作
業が終了したら、次いで、この状態において、型枠3内
にコンクリートCを打設する。そして、このコンクリー
トCが硬化したら、センターホールジャッキ6,6の油
圧を下げて、FRP緊張材2,2に与えた緊張力を解放
し、薄肉プレキャストパネル1のコンクリート部分にプ
レストレスを導入する。これにより、薄肉プレキャスト
パネル1の端部に定着構造10が形成される。
【0026】このように形成されたプレストレストコン
クリート用FRP緊張材の定着構造10によれば、コン
クリートCが硬化した後には、FRP緊張材2,2の緊
張端2a,2aの外表面に緩衝材9を配設するなどし
て、これと周囲のコンクリート部分との摩擦力を低減さ
せたため、FRP緊張材2,2の周囲のコンクリート部
分との縁切りを行うことができる。これにより、FRP
緊張材2,2とコンクリート部分との付着強度を低減さ
せることができ、FRP緊張材2,2の過大な変形によ
って生じる、薄肉プレキャストパネル1の端部における
ひび割れの発生を防止することができる。
【0027】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、上記構成
を有する請求項1記載の発明に係るプレストレストコン
クリート用FRP緊張材の定着方法によれば、未硬化の
コンクリート内部に、端部の摩擦力を低減させたFRP
緊張材を予め緊張力を与えた状態で配設するため、コン
クリートが硬化した後には、FRP緊張材の外表面とこ
れの周囲のコンクリート部分との縁切りを行うことがで
きる。
【0028】そして、この状態において、FRP緊張材
に与えた緊張力を解放すれば、FRP緊張材とコンクリ
ート部分との付着強度を低減させることができ、FRP
緊張材端部の過大な変形により生じる、コンクリート部
材端部におけるひび割れの発生を防止することができ
る。その結果、FRP緊張材の有する利点を充分に発揮
させて、コンクリート部材の強度の向上を図ることがで
きる。
【0029】また、請求項2記載の発明に係るプレスト
レストコンクリート用FRP緊張材の定着構造によれ
ば、FRP緊張材の外表面とこれの周囲のコンクリート
部分との間に、これら両者間における応力伝達を緩和す
る緩衝材が介在されているため、FRP緊張材とコンク
リート部分との付着強度を低減させることができ、FR
P緊張材端部の過大な変形によって生じる、コンクリー
ト部材端部におけるひび割れの発生を防止することがで
きる。その結果、FRP緊張材の有する利点を充分に発
揮させて、コンクリート部材の強度の向上を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るプレストレストコンク
リート用FRP緊張材の定着方法の作業手順を示す説明
図であり、(a)はその平断面図であり、(b)は、本
発明のプレストレストコンクリート用FRP緊張材の定
着構造を示すもので、(a)中の円Aを拡大して示す平
断面図である。。
【図2】従来のFRP緊張材によってプレストレスを導
入したコンクリート部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 プレキャストパネル 2 FRP緊張材 2a 緊張端 9 緩衝材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 京野 哲幸 愛媛県伊予郡松前町大字筒井1515番地 東レ株式会社愛媛工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E04G 21/12 104 E04C 5/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 緊張力を与えたFRP緊張材端部の摩擦
    を低減させた状態でコンクリートを打設するとともに、
    前記コンクリートが硬化した後に前記緊張力を解放する
    ことを特徴とするプレストレストコンクリート用FRP
    緊張材の定着方法。
  2. 【請求項2】 プレテンション方式によってFRP緊張
    材でコンクリート部材にプレストレスを導入する際の該
    FRP緊張材の定着構造であって、前記コンクリート部
    材の端部内において、前記FRP緊張材の外表面とこれ
    の周囲のコンクリート部分との間に、これら両者間にお
    ける応力伝達を緩和する緩衝材を介設したことを特徴と
    するプレストレストコンクリート用FRP緊張材の定着
    構造。
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JP5099829B2 (ja) * 2007-12-26 2012-12-19 大成建設株式会社 プレキャストプレストレストコンクリート部材
CN101824827B (zh) * 2010-03-22 2011-10-05 赵正义 退张前削减钢筋应力的构造

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