JP3809318B2

JP3809318B2 - Pre-stress introduction method by pre-tension method

Info

Publication number: JP3809318B2
Application number: JP2000068708A
Authority: JP
Inventors: 務角谷; 博之池田; 秀樹小松; 圭一青木; 幹夫原
Original assignee: 東日本高速道路株式会社; 中日本高速道路株式会社; 西日本高速道路株式会社; 株式会社日本ピーエス
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2006-08-16
Anticipated expiration: 2020-03-13
Also published as: JP2001254478A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＣストランド（ＰＣ鋼より線）を用いてプレテンション方式によりコンクリートにプレストレスを導入する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレテンション方式によるプレストレス導入方法に使用されるＰＣストランドとしては、図１に示すように、中心線１ａとその周囲を密に取り囲むように撚られた中心線と同径の６本の側線２とからなる７本撚り２層構造のものが知られている。
【０００３】
しかしながら、従来使用されている７本撚り２層構造のＰＣストランドでは、最も太いもので、φ１５．２ストランドであり、表面積および緊張力が小さいため、コンクリートに導入できるプレストレス量も自ずと限定されている。
【０００４】
コンクリートに導入するプレストレス量を増大させる手法としては、２層構造のＰＣストランドにおける中心線１ａおよび側線２として太いＰＣ鋼線を使用して、２層構造のＰＣストランドを太径にすることも考えられるが、これによる場合は、ＰＣストランドの剛性が増し、製造工程において、小径のドラムにコイル状に巻き取ることが困難で、巻径が大きくなり、運搬に支障があり、施工現場においても、コイルからの繰出し作業、限られたスペースでの型枠内への挿入作業等が困難になる。従って、２層構造のＰＣストランドでは、φ１５．２ストランドが実用上の限界とされていたのである。
【０００５】
ところで、ポストテンション方式のプレストレス導入方法に使用するためのＰＣストランドとしては、図２に示すように、中心線１ａとその周囲を密に取り囲むように撚られた前記中心線１ａよりも細い９本の２層目線１ｂとで形成された芯線１と、芯線１の周囲を密に取り囲むように撚られた前記中心線１ａと同径の９本の側線２とからなり、中心線１ａ、２層目線１ｂ、側線２の夫々がＰＣ鋼の素線とされている３層構造のＰＣストランド（φ２１．８ストランド）Ａが知られている。
【０００６】
このφ２１．８ストランドＡをプレテンション方式によるプレストレス導入方法に使用できれば、コンクリートに導入するプレストレス量の増大が可能であり、ＰＣストランドの剛性が大きいこと（柔軟性の欠如）による不都合も回避できる筈であるが、これまでに全く実績がなく、後述するとおり、多くの実験結果から、プレテンション方式の場合、３層構造のＰＣストランドＡでは、幾つかの問題点のあることが判明した。
【０００７】
最も重要な問題点は、プレストレス導入後、つまり、３層構造のＰＣストランドＡを埋設したコンクリートの硬化後、ジャッキによるＰＣストランドＡへの緊張力を開放した時点から安定するまでの間に、ＰＣストランドＡの両端側がコンクリート内に引き込まれる際、側線２とその内側にある２層構造の芯線１とが一体に挙動せず、芯線１が側線２よりも長い距離、引き込まれることである。
【０００８】
これは、図１に示した２層構造のＰＣストランドの場合、その断面形状から明らかなように、コンクリートと接触しない１本の中心線（芯線）１ａが周囲の側線２と６点で接しているのに対し、３層構造のＰＣストランドＡでは、芯線１の外層を形成している２層目線１ｂの各々が側線２と２点で接しているだけであるため、側線２による押付けが弱く、２層目線１ｂが側線２に対してすべるためであると考えられる。そして、この側線２に対する芯線１のすべりは、コンクリートに導入したプレストレスを減少させることになる。
【０００９】
尚、本発明では、図３に示すように、プレストレス導入によりＰＣストランドＡがコンクリートＣ内に引き込まれる量を引き込み量とし、図４に示すように、芯線１が側線２以上に引き込まれる量（側線２とその内側に位置する２層構造の芯線１との引き込み量の差）をすべり量と称している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の新知見に基づいてなされたものであって、３層構造のＰＣストランドをプレテンション方式によるプレストレス導入方法に使用した際に生じる芯線が側線に対してすべるという問題点を解決し、コンクリートに導入するプレストレス量の増大を可能とし、且つ、ＰＣストランドの剛性が大きいこと（柔軟性の欠如）による不都合を回避できるようにすることを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明が講じた技術的手段は、次のとおりである。即ち、本発明は、在来の３層構造のＰＣストランドを使用した際の引き込み量の時間経過を調べ、側線の引き込みが止まるまでの時間と芯線のすべりが止まるまでの時間に、さほど差がないことを実験により確認し、芯線のすべり量からプレストレスの減少量を算出する一方、側線に対する芯線のすべりが生じない新規な３層構造のＰＣストランドを試作し、芯線のすべりがあるＰＣストランドと、すべりがないＰＣストランドとを使用した供試体の夫々に付いて、プレストレス導入によるコンクリートひずみの測定、載荷試験等を行い、
付着限界荷重以内であれば、いずれもプレテンション用ＰＣストランドとして使用可能であることを実験結果により確認したものであって、請求項１に記載の発明は、中心線とその周囲を密に取り囲むように撚られた中心線よりも細い複数本の２層目線とで形成された芯線と、芯線の周囲を密に取り囲むように撚られた中心線と同径の複数本の側線とからなる３層構造のＰＣストランドを用いてプレテンション方式によりコンクリートにプレストレスを導入する方法であって、３層構造のＰＣストランドを構成する中心線、２層目線、側線の夫々をＰＣ鋼の素線とし、プレストレス導入後における芯線の側線に対するすべりに起因するプレストレス量の減少を考慮して、設計導入プレストレス量を算定することを特徴としている。
【００１２】
【００１３】
上記の構成によれば、請求項１に記載の発明のように、芯線にすべりがある３層構造のＰＣストランドの場合、すべり量に対応するプレストレス量の減少量を減じて、設計導入プレストレス量を算定し、芯線にすべりがない３層構造のＰＣストランドの場合には減じずに、設計導入プレストレス量を算定すればよく、付着限界荷重以内であれば、いずれもプレテンション用ＰＣストランドとして使用可能である
【００１４】
【発明の実施の形態】
先ず、第１の発明（請求項１に記載の発明）に係るプレテンション方式によるプレストレス導入方法の一例を図面に基づいて説明する。このプレストレス導入方法は、図２で示した在来のφ２１．８ストランドＡ、つまり、中心線１ａとその周囲を密に取り囲むように撚られた前記中心線１ａよりも細い９本の２層目線１ｂとで形成された芯線１と、芯線１の周囲を密に取り囲むように撚られた前記中心線１ａと同径の９本の側線２とからなり、中心線１ａ、２層目線１ｂ、側線２の夫々をＰＣ鋼の素線とした有効直径が２１．８ｍｍの３層構造のＰＣストランド（φ２１．８ストランド）Ａを用いてプレテンション方式によりコンクリートにプレストレスを導入する方法である。
【００１５】
即ち、図５の（Ａ）に示すように、前記ＰＣストランドＡを型枠Ｂ内に、その両端が型枠Ｂ外に突出した状態に配置し、一端を固定し、他端をジャッキ３で引っ張って緊張した状態で、図５の（Ｂ）に示すように、型枠Ｂ内にコンクリートＣを打設する。そして、コンクリートＣの硬化後、ジャッキ３によるＰＣストランドＡへの緊張力を開放すると共に、図５の（Ｃ）に示すように、脱型して、コンクリートＣにプレストレスを導入する。
【００１６】
この場合、中心線１ａ、２層目線１ｂ、側線２の夫々をＰＣ鋼の素線とした３層構造のＰＣストランドＡを使用しているため、図３で説明示したとおり、ジャッキ３によるＰＣストランドＡへの緊張力を開放した時点から安定するまでの間に、ＰＣストランドＡがコンクリートＣ内に引き込まれ、且つ、図４で説明したとおり、芯線１が側線２よりもさらにコンクリートＣ内に引き込まれることになる。
【００１７】
この側線２に対する芯線１のすべりよって、プレストレス量が減少するため、プレストレス導入後における芯線１の側線２に対するすべりに起因するプレストレス量の減少を考慮して、設計導入プレストレス量を算定することになる。実験によれば、ＰＣストランドＡの引き込みは、４０時間程度で止まり、その後は進行しない。芯線１のすべりによるプレストレス減少量は約５％である。従って、具体的には、安全のために、導入プレストレス量を８％程度減じて計算すればよい。
【００１８】
第２の発明に係るプレテンション方式によるプレストレス導入方法は、図６に示すように、中心線１ａとその周囲を密に取り囲むように撚られた前記中心線１ａよりも細い９本の２層目線１ｂとで形成された芯線１と、芯線１の周囲を密に取り囲むように撚られた前記中心線１ａと同径の９本の側線２とからなり、中心線１ａ、２層目線１ｂ、側線２の夫々をＰＣ鋼のインデント加工線ａとした有効直径が２１．８ｍｍの３層構造のＰＣストランド（φ２１．８ストランド）Ａを用いてプレテンション方式によりコンクリートにプレストレスを導入する方法である。
【００１９】
この場合、施工手順は、図５で説明した第１の発明と同じであるが、中心線１ａ、２層目線１ｂ、側線２の夫々が、図６に示すように、ＰＣ鋼のインデント加工線ａであるため、ＰＣ鋼の表面に刻印された無数の凹凸部ｂが互いに係合して、プレストレス導入後における芯線１の側線２に対するすべりが阻止されることになり、つまり、側線２と芯線１とが一体に挙動することになり、芯線１のすべりがない。
【００２０】
従って、プレストレス導入後における芯線１の側線２に対するすべりに起因するプレストレス量の減少を考慮する必要がなく、プレストレス量を減じることなく計算して、設計導入プレストレス量を算定することになる。
【００２１】
〔実験例〕
以下、中心線１ａ、２層目線１ｂ、側線２の夫々をＰＣ鋼の素線とした芯線１のすべりが有る３層構造のφ２１．８ストランドＡと、中心線１ａ、２層目線１ｂ、側線２の夫々をＰＣ鋼のインデント加工線ａとした３層構造で且つ芯線１のすべりが無いφ２１．８ストランドＡとを用いた実験例を示す。
【００２２】
図７は、プレストレス導入試験概要図である。図中の５は供試体（Ｔ−１〜Ｔ−８、Ｒ−１〜Ｒ−６）、Ａはφ２１．８ストランド、６は緊張用ベンチであり、固定側の反力台６ａ、緊張側の反力台６ｂ、両者６ａ，６ｂを連結するＨ形鋼６ｃとで構成されている。φ２１．８ストランドＡの一端は、固定側の反力台６ａにアンカープレート（座金）７と定着グリップ８を使用して固定され、他端は、ジャッキ３で牽引されるようになっている。ジャッキ３による緊張力は、ジャッキ３と緊張側の反力台６ｂとの間に配置したロードセル９で管理されるようになっている。
【００２３】
図８は、前記供試体５の断面を示す。供試体５は、長さ５０００ｍｍ、高さと幅が２５０ｍｍで、中央にφ２１．８ストランドＡが配置され、上段には、Ｄ１３の鉄筋１０ａが２５０ｍｍピッチで配筋され、下段には、Ｄ１９の鉄筋１０ｂが１２５ｍｍピッチで配筋され、ひずみゲージを１２５ｍｍピッチで付設した鉄筋１１がφ２１．８ストランドＡに近接し位置に配置されている。
【００２４】
表１は、芯線にすべりが有る供試体５（Ｔ−１〜Ｔ−８）の試験条件を示し、表２は、芯線にすべりが無い供試体５（Ｒ−１〜Ｒ−６）の試験条件を示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【表２】

【００２７】
尚、芯線にすべりが無い供試体（Ｒ−１〜Ｒ−６）のうち、Ｒ−１は、エポキシ樹脂でＰＣ鋼線どうしを接着してすべりを阻止したφ２１．８ストランドＡを使用したものであり、Ｒ−３は、一端に圧着グリップを、他端にカップラーを取り付けてすべりを阻止したφ２１．８ストランドＡを使用したものである。圧着グリップおよびカップラーは、コンクリートから突出した部位に取り付けられ、コンクリート内に埋め込まれない。Ｒ−２，Ｒ−４，Ｒ−５，Ｒ−６が、インデント加工によりすべりを阻止したφ２１．８ストランドＡを使用したものである。
【００２８】
試験手順は、次のとおりである。
（１）緊張用ベンチ６および型枠Ｂを設置し、鉄筋１０ａ，１０ｂを組み立てる。
（２）φ２１．８ストランドＡに近接した位置に、ひずみゲージ付きの鉄筋１１を配置する。
（３）緊張用ベンチ６にφ２１．８ストランドＡを配置し、５０ｔｆのジャッキ３で所定荷重まで緊張する。
（４）型枠Ｂ内にコンクリートＣを打設する。
（５）コンクリート強度確認後、ジャッキ３を開放して供試体に緊張力を導入し、導入完了後、以下の測定を行う。
（ａ）コンクリートひずみ
（ｂ）供試体端面のφ２１．８ストランドの引き込み量
（ｃ）芯線のすべり量
尚、（ｂ），（ｃ）については、導入直後から４８時間後まで測定する。
【００２９】
図９は、素線によるφ２１．８ストランドＡを用いた供試体５（Ｓ−１，Ｓ−１’）と、インデント加工線によるφ２１．８ストランドＡを用いた供試体５（Ｓ−２，Ｓ−２’，Ｓ−２”）について、２点載荷による繰り返し載荷試験および破壊（付着限界）試験を行った際の載荷試験概要図、図１０は供試体断面図である。供試体５（Ｓ−１，Ｓ−１’，Ｓ−２，Ｓ−２’，Ｓ−２”）中のＡはφ２１．８ストランド、１２はＤ１３の鉄筋である。供試体５（Ｓ−１，Ｓ−１’，Ｓ−２，Ｓ−２’，Ｓ−２”）は、長さ５０００ｍｍ、高さ５００ｍｍ、幅２５０ｍｍであり、支間長４８００ｍｍ、載荷点は中央から等距離であり、載荷点間の長さ１５００ｍｍである。
【００３０】
表３は上述した載荷試験の試験条件を示す。
【００３１】
【表３】

【００３２】
上述したプレストレス導入試験による結果は、次のとおりであった。
【００３３】
表４と表５は、引き込み量を示す。
【００３４】
【表４】

【００３５】
【表５】

【００３６】
表６は、素線によるφ２１．８ストランドＡを用いた供試体における引き込み量の時間経過を示し、表７は加工線によるφ２１．８ストランドＡを用いた供試体における引き込み量の時間経過を示す。芯線と側線の引き込み量の差がすべりを表す。
【００３７】
【表６】

【００３８】
【表７】

【００３９】
上記の表４、表６に示すように、素線によるφ２１．８ストランドＡの場合は、すべりを生じ、３層は一体として挙動しなかったのに対し、加工線によるφ２１．８ストランドＡの場合は、表５、表７に示すように、すべりが無く、３層は一体として挙動していた。また、表６、表７に示すように、素線・加工線共に、引き込み量は導入直後以降も進行したが、４０時間程度で止まり、その後の進行はなかった。
【００４０】
表８は、プレストレス導入直後におけるコンクリートひずみ結果の一例を示す。付着定着長は、φ２１．８ストランドＡが定着に要する長さで、プレストレス導入によるひずみ変化区間長により判定した。
【００４１】
【表８】

【００４２】
表９は、付着定着長と引き込み量の関係を示す。同程度の引き込み量の場合、素線によるφ２１．８ストランドＡの方が付着定着長は長い。また、素線、加工線共に、引き込み量が大きくなると、付着定着長も長くなる。側線引き込み量は、４０時間程度の間、進行するが、付着定着長もその進行に伴い進行し、引き込み終了時に最終の付着定着長になると考えられる。
【００４３】
【表９】

【００４４】
素線によるφ２１．８ストランドＡを用いたプレストレス導入試験は、図７で示したように、固定側の反力台６ａ背面に定着グリップ８を使用して行ったので、芯線のすべりは緊張側にのみ生じた。にもかかわらず、緊張側および固定側の付着定着長には殆ど差が無かった。従って、緊張側に生じた芯線のすべりは、供試体全長にまで影響し、ほぼ平均的にプレストレスを低下させているものと考えられる。
【００４５】
表１０は、次式に基づいて芯線のすべり量より算出したプレストレス減少量を示す。
緊張による伸び量Ｌ＝Ｐ・Ｌ／Ａ・Ｅｐ
Ｐ：緊張力
Ａ：ストランド断面積
Ｌ：供試体長
Ｅｐ：ストランドヤング係数
ストレス減少量＝Ｌ１／Ｌ×Ａ１
Ｌ１：芯線のすべり量
Ｌ：緊張による伸び量
Ａ１：全面積に対する芯線断面積の割合（３１．５％）
【００４６】
【表１０】

【００４７】
図１１は、以上の実験結果に基づいて得られた設計導入プレストレスの算定フローである。芯線にすべりが有る３層構造のＰＣストランドによる場合は、導入プレストレスを８％減じて計算し、芯線にすべりが無い３層構造のＰＣストランドによる場合には、減じずに計算して、設計導入プレストレス量を決定すればよい。
【００４８】
表１１は、図１０で示した繰り返し載荷試験の結果を示し、表１２は破壊（付着限界）試験の結果を示す。
【００４９】
【表１１】

【００５０】
【表１２】

【００５１】
以上の実験結果から、φ２１．８ストランドの素線および加工線（インデント加工線）は、芯線のすべりの有無に相違はあるものの、付着限界荷重内であれば、何れもプレテンション用ＰＣストランドとして使用可能であることがわかる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明は、上述した構成よりなるから、３層構造のＰＣストランドをプレテンション方式によるプレストレス導入方法に使用した際に生じる芯線が側線に対してすべるという問題点を解決でき、コンクリートに導入するプレストレス量の増大を可能とし、且つ、ＰＣストランドの剛性が大きいこと（柔軟性の欠如）による不都合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２層構造のＰＣストランド（φ１５．２ストランド）の断面図である。
【図２】３層構造のＰＣストランド（φ２１．８ストランド）の断面図である。
【図３】引き込み量を説明する図である。
【図４】すべり量を説明する図である。
【図５】プレテンション方式によるプレストレス導入方法を説明する図である。
【図６】インデント加工線による３層構造のＰＣストランド（φ２１．８ストランド）を説明する図である。
【図７】プレストレス導入試験概要図である。
【図８】プレストレス導入試験に用いる供試体の断面図である。
【図９】載荷試験概要図である。
【図１０】載荷試験に用いる供試体の断面図である。
【図１１】設計導入プレストレスの算定フローの説明図である。
【符号の説明】
Ａ…３層構造のＰＣストランド（φ２１．８ストランド）、ａ…インデント加工線、１…芯線、１ａ…中心線、１ｂ…２層目線、２…側線。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for introducing prestress into concrete by a pretension method using PC strands (PC steel strands).
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 1, the PC strand used in the prestressing method by the pre-tension method includes a center line 1a and six side lines 2 having the same diameter as the center line twisted so as to closely surround the periphery thereof. A seven-strand two-layer structure is known.
[0003]
However, the 7 strand 2-layer PC strand that has been used in the past is the thickest, φ15.2 strand, and since the surface area and tension are small, the amount of prestress that can be introduced into the concrete is naturally limited. Yes.
[0004]
As a method of increasing the amount of prestress introduced into the concrete, it is also possible to use a thick PC steel wire as the center line 1a and the side line 2 in the PC strand having a two-layer structure, and to increase the diameter of the PC strand having a two-layer structure. In this case, the rigidity of the PC strand increases, and it is difficult to wind the coil around a small-diameter drum in the manufacturing process, the winding diameter becomes large, and there is a hindrance to transportation. Further, it is difficult to carry out the operation from the coil, the insertion operation into the mold in a limited space, and the like. Therefore, in the two-layer structure PC strand, φ15.2 strand was regarded as a practical limit.
[0005]
By the way, as shown in FIG. 2, the PC strand for use in the post-tension type prestress introduction method is thinner than the center line 1a twisted so as to tightly surround the center line 1a and its periphery. A core wire 1 formed by two second-layer wires 1b, and nine side wires 2 having the same diameter as the center line 1a twisted so as to closely surround the core wire 1, and the center lines 1a, 2 A PC strand (φ21.8 strand) A having a three-layer structure in which the layer line 1b and the side line 2 are each made of PC steel is known.
[0006]
If this φ21.8 strand A can be used for the prestressing method of prestressing, the amount of prestress introduced into the concrete can be increased, and the inconvenience due to the high rigidity of the PC strand (lack of flexibility) can be avoided. Although it should be possible, there is no track record so far, and as will be described later, from the results of many experiments, in the case of the pre-tension method, it has been found that there are some problems in the PC strand A having the three-layer structure. .
[0007]
The most important problem is that after the prestress is introduced, that is, after the concrete in which the PC strand A having the three-layer structure is embedded, the tension from the jack to the PC strand A is released until it is stabilized, When both ends of the PC strand A are drawn into the concrete, the side wire 2 and the core wire 1 having a two-layer structure inside thereof do not behave integrally, and the core wire 1 is drawn in a longer distance than the side wire 2.
[0008]
This is because, in the case of the PC strand having the two-layer structure shown in FIG. 1, one center line (core wire) 1a not in contact with concrete is in contact with the surrounding side line 2 at six points, as is apparent from the cross-sectional shape. On the other hand, in the PC strand A having a three-layer structure, each of the second layer lines 1b forming the outer layer of the core wire 1 is only in contact with the side line 2 at two points, so that the pressing by the side line 2 is weak. This is probably because the second layer line 1b slips with respect to the side line 2. And the slip of the core wire 1 with respect to this side wire 2 will reduce the prestress introduced into concrete.
[0009]
In the present invention, as shown in FIG. 3, the amount by which the PC strand A is drawn into the concrete C by introducing prestress is taken as the amount of drawing, and as shown in FIG. 4, the amount by which the core wire 1 is drawn into the side wires 2 or more. (Difference in the pull-in amount between the side wire 2 and the core wire 1 having a two-layer structure located inside the side wire 2) is referred to as a slip amount.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made on the basis of the above-mentioned new knowledge, and has the problem that the core wire generated when a PC strand having a three-layer structure is used for a pre-stressing prestressing method slides with respect to a side line. It is an object of the present invention to solve the problem, to enable an increase in the amount of prestress introduced into concrete, and to avoid inconvenience due to the high rigidity of the PC strand (lack of flexibility).
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the technical means taken by the present invention are as follows. That is, the present invention examines the time course of the pull-in amount when using a conventional three-layer PC strand, and there is a great difference between the time until the side wire pull-in stops and the time until the core wire slips. It is confirmed by experiments that the amount of decrease in prestress is calculated from the amount of slip of the core wire, while a new three-layer PC strand that does not cause slip of the core wire with respect to the side wire is prototyped, and the PC strand with core wire slip And, with each of the specimens using PC strands without slipping, perform concrete strain measurement, loading test, etc. by introducing prestress,
As long as it is within the adhesion limit load, it has been confirmed by experimental results that any of them can be used as a pre-tension PC strand. The invention according to claim 1 tightly surrounds the center line and its periphery. 3 consisting of a core wire formed by a plurality of second layer lines thinner than the center line twisted in this way, and a plurality of side lines having the same diameter as the center line twisted so as to surround the core wire densely It is a method of introducing prestress into concrete by using a PC strand with a layer structure by a pretension method, and each of the center line, the second layer line and the side line constituting the PC strand of the three-layer structure is made of a PC steel strand. The design introduction prestress amount is calculated in consideration of the decrease of the prestress amount due to the slip of the core wire with respect to the side line after the prestress introduction.
[0012]
[0013]
According to the above configuration, as in the first aspect of the invention, in the case of a PC strand having a three-layer structure in which the core wire slips, the amount of decrease in the prestress amount corresponding to the slip amount is reduced, and the design introduction pre- calculated stress amount, without subtracting in the case of PC strand having a three-layer structure without slipping on the core line, it is sufficient calculate the design introduced prestress amount, if it is within sticking limit load, both for pre-tension Can be used as PC strands. [0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, an example of a prestress introduction method by a pretension method according to the first invention ( the invention described in claim 1) will be described with reference to the drawings. This pre-stress introduction method is the conventional φ21.8 strand A shown in FIG. 2, that is, nine two layers narrower than the center line 1 a twisted so as to surround the center line 1 a and its periphery closely. A core wire 1 formed by the eye line 1b, and nine side wires 2 having the same diameter as the center line 1a twisted so as to closely surround the core wire 1, and the center line 1a, the second layer line 1b, This is a method in which prestress is introduced into concrete by a pretension method using a PC strand (φ21.8 strand) A having a three-layer structure having an effective diameter of 21.8 mm in which each of the side wires 2 is made of PC steel.
[0015]
That is, as shown in FIG. 5A, the PC strand A is placed in the mold B so that both ends of the PC strand A protrude out of the mold B, one end is fixed, and the other end is jack 3 In a state of being pulled and tensioned, concrete C is placed in the mold B as shown in FIG. Then, after the concrete C is hardened, the tension force applied to the PC strand A by the jack 3 is released and, as shown in FIG.
[0016]
In this case, since the PC strand A having a three-layer structure in which each of the center line 1a, the second layer line 1b, and the side line 2 is made of PC steel is used, as illustrated in FIG. The PC strand A is drawn into the concrete C during the period from when the tension to the strand A is released until it becomes stable, and as described with reference to FIG. 4, the core wire 1 is further into the concrete C than the side wire 2. Will be drawn.
[0017]
Since the amount of prestress is reduced by the slip of the core wire 1 with respect to the side line 2, the prestress amount for design introduction is calculated in consideration of the decrease in the amount of prestress caused by the slip of the core wire 1 with respect to the side line 2 after the prestress is introduced. Will do. According to the experiment, the drawing of the PC strand A stops in about 40 hours and does not proceed thereafter. The amount of prestress reduction due to the slip of the core wire 1 is about 5%. Therefore, specifically, for safety, the introduction prestress amount may be reduced by about 8%.
[0018]
As shown in FIG. 6, the prestress introduction method by the pretension method according to the second aspect of the present invention comprises nine two layers that are narrower than the center line 1a twisted so as to tightly surround the center line 1a and its periphery. A core wire 1 formed by the eye line 1b, and nine side wires 2 having the same diameter as the center line 1a twisted so as to closely surround the core wire 1, and the center line 1a, the second layer line 1b, In this method, prestressing is applied to concrete by a pretension method using a PC strand (φ21.8 strand) A having a three-layer structure with an effective diameter of 21.8 mm, each of the side wires 2 being an indented processing wire a of PC steel. is there.
[0019]
In this case, the construction procedure is the same as that of the first invention described in FIG. 5, but the center line 1a, the second layer line 1b, and the side line 2 are indented lines of PC steel as shown in FIG. Because of a, innumerable irregularities b engraved on the surface of the PC steel are engaged with each other, and slipping of the core wire 1 with respect to the side line 2 after the introduction of prestress is prevented. The core wire 1 will behave integrally, and the core wire 1 will not slip.
[0020]
Therefore, it is not necessary to consider the decrease in the prestress amount due to the slip of the core wire 1 with respect to the side line 2 after the prestress is introduced, and the design introduction prestress amount is calculated without reducing the prestress amount. Become.
[0021]
[Experimental example]
Hereafter, the center line 1a, the second layer line 1b, and the side line 2 each of which is a three-layered φ21.8 strand A having a slip of the core wire 1 made of PC steel, and the center line 1a, the second layer line 1b, and the side line An experimental example using a φ21.8 strand A having a three-layer structure in which each of 2 is an indented line a made of PC steel and the core wire 1 does not slip is shown.
[0022]
FIG. 7 is a schematic diagram of a prestress introduction test. In the figure, 5 is a specimen (T-1 to T-8, R-1 to R-6), A is a φ21.8 strand, 6 is a tension bench, reaction side 6a on the fixed side, tension side The reaction force table 6b and the H-section steel 6c connecting the both 6a and 6b. One end of the φ21.8 strand A is fixed to the fixed reaction table 6 a by using an anchor plate (washer) 7 and a fixing grip 8, and the other end is pulled by the jack 3. The tension force by the jack 3 is managed by the load cell 9 disposed between the jack 3 and the tension-side reaction table 6b.
[0023]
FIG. 8 shows a cross section of the specimen 5. The specimen 5 has a length of 5000 mm, a height and a width of 250 mm, and a φ21.8 strand A is arranged at the center. The upper part is provided with D13 reinforcing bars 10a with a pitch of 250 mm, and the lower part is D19 reinforcing bar. Reinforcing bars 11 are arranged at a pitch of 125 mm, and reinforcing bars 11 provided with strain gauges at a pitch of 125 mm are arranged close to φ21.8 strand A.
[0024]
Table 1 shows the test conditions of the specimen 5 (T-1 to T-8) having a slip on the core wire, and Table 2 shows the test of the specimen 5 (R-1 to R-6) having no slip on the core wire. Indicates conditions.
[0025]
[Table 1]

[0026]
[Table 2]

[0027]
Of the specimens (R-1 to R-6) in which the core wire does not slip, R-1 uses a φ21.8 strand A in which PC steel wires are bonded together with an epoxy resin to prevent slippage. R-3 uses a φ21.8 strand A in which a crimping grip is attached to one end and a coupler is attached to the other end to prevent slipping. The crimp grip and the coupler are attached to a portion protruding from the concrete and are not embedded in the concrete. R-2, R-4, R-5, and R-6 use φ21.8 strand A in which slippage is prevented by indenting.
[0028]
The test procedure is as follows.
(1) Install the tension bench 6 and the formwork B, and assemble the reinforcing

bars

10a and 10b.
(2) The rebar 11 with a strain gauge is arranged at a position close to the φ21.8 strand A.
(3) A 21.8 strand A is arranged on the tension bench 6 and is tensioned to a predetermined load with a jack 3 of 50 tf.
(4) Placing concrete C into the formwork B.
(5) After confirming the concrete strength, the jack 3 is opened to introduce a tensile force to the specimen, and after the introduction is completed, the following measurement is performed.
(A) Concrete strain (b) φ21.8 strand pull-in amount on the end face of the specimen (c) Slip amount of the core wire Note that (b) and (c) are measured from immediately after introduction to 48 hours later.
[0029]
FIG. 9 shows a specimen 5 (S-1, S-1 ′) using φ21.8 strand A made of a strand and a specimen 5 (S-2, S-1 ′) using φ21.8 strand A made of an indented wire. FIG. 10 is a cross-sectional view of a specimen, and FIG. 10 is a cross-sectional view of a specimen. FIG. 10 is a sectional view of a specimen (S-2 ′, S-2 ″). A in S-1, S-1 ′, S-2, S-2 ′, S-2 ″) is φ21.8 strand, and 12 is a D13 rebar. Specimen 5 (S-1, S-1 ′, S-2, S-2 ′, S-2 ″) has a length of 5000 mm, a height of 500 mm, a width of 250 mm, a span length of 4800 mm, and a loading point at the center. The distance between the loading points is 1500 mm.
[0030]
Table 3 shows the test conditions of the loading test described above.
[0031]
[Table 3]

[0032]
The results of the prestress introduction test described above were as follows.
[0033]
Tables 4 and 5 show the amounts of retraction.
[0034]
[Table 4]

[0035]
[Table 5]

[0036]
Table 6 shows the time course of the pull-in amount in the specimen using φ21.8 strand A due to the wire, and Table 7 shows the time course of the lead-in amount in the specimen using φ21.8 strand A due to the processed wire. . The difference in the drawing amount between the core wire and the side wire represents the slip.
[0037]
[Table 6]

[0038]
[Table 7]

[0039]
As shown in Tables 4 and 6 above, in the case of φ21.8 strand A made of strands, slipping occurred and the three layers did not behave as one unit, whereas φ21.8 strand A made of processed wire In the case, as shown in Tables 5 and 7, there was no slip, and the three layers behaved as one body. Further, as shown in Tables 6 and 7, the pulling amount of both the strands and the processed wire proceeded immediately after the introduction, but stopped after about 40 hours and did not proceed thereafter.
[0040]
Table 8 shows an example of the concrete strain result immediately after the prestress introduction. The adhesion fixing length is the length required for fixing φ21.8 strand A, and was determined by the length of the strain change section due to the introduction of prestress.
[0041]
[Table 8]

[0042]
Table 9 shows the relationship between the adhesion fixing length and the pull-in amount. In the case of the same pulling amount, the φ21.8 strand A made of a strand has a longer adhesion fixing length. Further, when the pull-in amount increases for both the element wire and the processed wire, the adhesion fixing length also increases. The side line pull-in amount progresses for about 40 hours, but the adhesion fixing length also advances with the progress, and is considered to be the final adhesion fixing length at the end of drawing.
[0043]
[Table 9]

[0044]
As shown in FIG. 7, the pre-stress introduction test using φ21.8 strand A by the strand was performed using the fixing grip 8 on the back side of the reaction force table 6a on the fixed side. Only occurred on the side. Nevertheless, there was almost no difference in the adhesion fixing length between the tension side and the fixed side. Therefore, it is considered that the slippage of the core wire generated on the tension side affects the entire length of the specimen and almost reduces the prestress on average.
[0045]
Table 10 shows the prestress reduction amount calculated from the slip amount of the core wire based on the following formula.
Elongation due to tension L = P ・ L / A ・ Ep
P: Tensile force A: Strand cross-sectional area L: Specimen length Ep: Strand Young's modulus Stress reduction = L1 / L × A1
L1: Slip amount of core wire L: Elongation amount due to tension A1: Ratio of core wire cross-sectional area to total area (31.5%)
[0046]
[Table 10]

[0047]
FIG. 11 is a calculation flow of the design introduction prestress obtained based on the above experimental results. When using PC strands with a three-layer structure with slip on the core wire, calculate by reducing the introduction prestress by 8%. When using PC strands with a three-layer structure with no core wire slip, calculate without reducing the design. What is necessary is just to determine the introduction prestress amount.
[0048]
Table 11 shows the results of the repeated loading test shown in FIG. 10, and Table 12 shows the results of the fracture (adhesion limit) test.
[0049]
[Table 11]

[0050]
[Table 12]

[0051]
From the above experimental results, the φ21.8 strand strands and processed wires (indented wires) are different in the presence or absence of slippage of the core wire, but both are within the adhesion limit load as pre-tension PC strands. It can be seen that it can be used.
[0052]
【The invention's effect】
Since this invention consists of the structure mentioned above, it can solve the problem that the core wire generated when the PC strand of the three-layer structure is used for the prestressing method by the pretension method is slipped with respect to the side line, and is introduced into the concrete. to allow an increase in the prestressing amount, and can you to avoid a disadvantage due to the rigidity of the PC strand is large (lack of flexibility).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a PC strand (φ15.2 strand) having a two-layer structure.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a PC strand (φ21.8 strand) having a three-layer structure.
FIG. 3 is a diagram for explaining a pull-in amount.
FIG. 4 is a diagram for explaining a slip amount.
FIG. 5 is a diagram for explaining a prestress introduction method by a pretension method.
FIG. 6 is a diagram for explaining a PC strand (φ21.8 strand) having a three-layer structure formed by indented lines.
FIG. 7 is a schematic diagram of a prestress introduction test.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a specimen used for a pre-stress introduction test.
FIG. 9 is a schematic diagram of a loading test.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a specimen used for a loading test.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a calculation flow of design introduction prestress.
[Explanation of symbols]
A ... PC strand (φ21.8 strand) having a three-layer structure, a ... indented wire, 1 ... core wire, 1a ... center line, 1b ... second layer line, 2 ... side line.

Claims

A core wire formed by a plurality of second layer lines that are narrower than the center line and the center line twisted so as to closely surround the center line, and the same diameter as the center line twisted so as to closely surround the periphery of the core line A method of introducing prestress into concrete by a pretension method using a PC strand having a three-layer structure composed of a plurality of side wires, and a center line, a second layer line, and a side line constituting the PC strand having a three-layer structure By using a pre-tension method, the design introduction pre-stress amount is calculated in consideration of the decrease in the pre-stress amount due to slippage of the core wire to the side wire after the pre-stress introduction. Prestress introduction method.