JP6660092B2 - Pretensioning device - Google Patents
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Description
本発明は、プレストレストコンクリート(PC)製品を製造するときに使用されるPC鋼材に、緊張力を付与するためのプレテンション付与装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
この種のプレテンション付与装置には、従来から固定アバット方式と、簡易アバット方式が知られている。
固定アバット方式には、図13(a)(b)に示すものと、これをやや簡略化した図14(a)(b)に示すものがある。
図13(a)(b)に示すものは、緊張側の鋼製ポスト46aと固定側の鋼製ポスト46bとを有し、緊張側の鋼製ポスト46aは、コンクリートアバット45aで固定して下端部を地盤11に埋め込み、固定側の鋼製ポスト46bもコンクリートアバット45bで固定して下端部を地盤11に埋め込み、また、前記コンクリートアバット45aの上に摺動可能に緊張フレーム24を取り付け、この緊張フレーム24に緊張側の定着用ブロック17aを取り付け、固定側の定着用ブロック17bは、前記固定的な鋼製ポスト46bに固定する。また、前記緊張フレーム24に設けられた受け梁18と前記鋼製ポスト46aとの間にジャッキ20を取り付ける。前記緊張側の定着用ブロック17aと固定側の定着用ブロック17bの間にPC鋼材13をそれぞれの定着部21で連結する。
Conventionally, a fixed abutment system and a simple abutment system are known as this type of pretensioning device.
The fixed abutment system includes a system shown in FIGS. 13A and 13B and a system shown in FIGS. 14A and 14B which is a simplified version of the system shown in FIGS.
13 (a) and 13 (b) have a tension-
そして、ジャッキ20のピストンを押し出すと、緊張フレーム24が鎖線のように押し出され、PC鋼材13が緊張される。この緊張力の反力は、コンクリートアバット45aと45bの重量と地盤11で受ける。所定のテンションをかけたPC鋼材13に型枠を取り付けてコンクリートを打設し、コンクリートが固まったらジャッキ20の緊張力を開放することでプレストレストコンクリート12となる。
Then, when the piston of the
また、図14(a)(b)に示すものは、前記図13の緊張側のコンクリートアバット45aと固定側のコンクリートアバット45bとを一体に連結した1個の固定式コンクリートアバット10からなり、この固定式コンクリートアバット10の底面壁14の一部が地盤11に埋設され、この固定式コンクリートアバット10に、前記鋼製ポスト46aに代わる一方の端部壁15aと鋼製ポスト46bに代わる他方の端部壁15bを立ち上げ、一方の端部壁15aの内側の定着用ブロック17と他方の端部壁15bとの間に複数本のPC鋼材13をそれぞれの定着部21で固着し、前記定着用ブロック17の両側にテンションロッド19を挿通し、このテンションロッド19を前記一方の端部壁15aに貫通し、受け梁18に固着する。この受け梁18と端部壁15aとの間にジャッキ20を据え付ける。
14 (a) and 14 (b) consist of one fixed
この状態で、ジャッキ20のピストンを押し出すと、複数本のPC鋼材13にテンションがかけられる。所定のテンションをかけたPC鋼材13に型枠を取り付けてコンクリートを打設する。コンクリートが固まるまで緊張したままとし、固まったらジャッキ20を開放すると、コンクリートの中でPC鋼材13が付着し、プレストレスが残ったコンクリートとなる(特許文献1)。
In this state, when the piston of the
簡易アバット方式は、緊張側のジャッキ受け台と固定側の定着用ブロックとの間に、柱状の圧縮材を設ける。前記緊張側のジャッキ受け台は、地盤にアンカーボルトで固定した摺動板の上に摺動自在に設置する。また、後端部の定着用ブロックも地盤にアンカーボルトで固定する。この後端部の受定着用ブロックと前記前端部のジャッキ受け台の内側の受け梁との間にPC鋼材を張り渡し、ジャッキでPC鋼材にプレテンションをかける。そして、前記圧縮材でジャッキの反力を受ける。
所定のテンションをかけたPC鋼材に型枠を取り付けてコンクリートを打設し、コンクリートが固まったらジャッキを開放すると、ストレスが入ったコンクリートとなる。
In the simple abutment method, a columnar compression member is provided between a tension-side jack cradle and a fixed-side fixing block. The tension-side jack cradle is slidably mounted on a slide plate fixed to the ground with anchor bolts. The fixing block at the rear end is also fixed to the ground with anchor bolts. A PC steel material is stretched between the rear end receiving and fixing block and the receiving beam inside the jack cradle at the front end portion, and the PC steel material is pretensioned by the jack. Then, the compressed material receives the reaction force of the jack.
When a concrete frame is attached to a PC steel material to which a predetermined tension has been applied, concrete is poured, and when the concrete is hardened, the jack is released.
前記従来の固定アバット方式を用いたものは、次のような問題点があった。
(1)図13に示すものは、緊張側の鋼製ポスト46aと固定側の鋼製ポスト46bとに発生する緊張力の反力が一部を地盤11に埋めたコンクリートアバット45aと45bの重量と地盤11で受けるため、コンクリートアバット45aと45bを地盤11に埋める作業を必要とする。
(2)図13および図14に示すものは、構造的に緊張力に対する反力を受ける圧縮材がないため、コンクリートアバット45aと45b、固定式コンクリートアバット10が大型化し、かつ、重量が大きくなる。
(3)図13および図14に示すものは、コンクリートアバット45aと45b、固定式コンクリートアバット10を一度設置したら簡単には撤去することができず、大きさ、形状等の異なるプレストレストコンクリート製品に対応できない。
(4)図13および図14に示すものは、コンクリートアバット45aと45b、固定式コンクリートアバット10を設置するための地盤工事が必要になり、既設の工場に設置する場合は、据え付けが困難である。
Those using the conventional fixed abutment method have the following problems.
(1) FIG. 13 shows the weight of
(2) The structures shown in FIGS. 13 and 14 are structurally free from any compressive material that receives a reaction force against tension, so that the
(3) The thing shown in FIG. 13 and FIG. 14 cannot be easily removed once the
(4) The construction shown in FIGS. 13 and 14 requires the ground work for installing the
簡易アバット方式を用いたものは、次のような問題点があった。
(1)圧縮部材で反力を受けるため、長尺製品を製造する場合、圧縮部材が座屈し、短尺製品にしか使用できない。
(2)長尺製品を製造する場合、圧縮部材が大きくなり、製品の長さやPC鋼材の数などにより複数種類の圧縮材を用意しなければならない。
(3)圧縮部材は、緊張力及び部材長さに比例して縮むので、緊張時は、アンカーボルトでも反力を受ける。このため、水平方向に強度を持ったアンカーボルトが必要になる。
The one using the simple abutment method has the following problems.
(1) Since a compression member receives a reaction force, when a long product is manufactured, the compression member buckles and can be used only for a short product.
(2) When manufacturing a long product, the compression member becomes large, and a plurality of types of compression materials must be prepared depending on the length of the product and the number of PC steel materials.
(3) The compression member shrinks in proportion to the tension and the length of the member. For this reason, anchor bolts having strength in the horizontal direction are required.
本発明は、容易に設置及び撤去ができ、安価なプレテンション付与装置を提供すること、また、圧縮部材を制限なく長くでき、アンカーボルトは緊張力に対する反力を受けないプレテンション付与装置を提供することを目的とするものである。 The present invention provides an inexpensive pretensioning device that can be easily installed and removed, and also provides a pretensioning device in which a compression member can be lengthened without limitation and an anchor bolt does not receive a reaction force against tension. It is intended to do so.
本発明は、プレストレストコンクリート12を製造のためのPC鋼材13を鋼材支持材22と鋼材固定材23の間に張り渡し、ジャッキ受け台28に設けたジャッキ20で前記PC鋼材13に緊張力を与え、前記ジャッキ受け台28の反力を、このジャッキ受け台28と鋼材固定材23の間に設けた圧縮材26で受けるようにしたプレテンション付与装置において、前記圧縮材26の途中の、この圧縮材26の固有の許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならない位置に座屈防止材27を設置し、この座屈防止材27に形成した挿通空間33に前記圧縮材26を摺動可能に遊嵌したことを特徴とする。
According to the present invention, a
従来のようなコンクリートアバットを用いなくとも、鋼材固定材23を地盤11にアンカー35で固定的に取り付け、鋼材支持材22を緊張用フレーム24に摺動自在に取り付け、この緊張用フレーム24を地盤11にアンカー35で取り付けた摺動案内板48に摺動自在に設け、座屈防止材27を台座29に支柱30と横桟31で圧縮材26を遊嵌する挿通空間33を有するように井桁状に組み込み、前記台座29をアンカー35で地盤11に固着することで所期の目的を達成できる。
Even without using a conventional concrete abutment, the
PC鋼材13にテンションをかけるには、ジャッキ20による押し出しの力を用いる場合だけでなく、ジャッキ20により、PC鋼材13を定着した鋼材支持材22でテンションロッド19を介して引き込むように作用させる場合であってもよい。
In order to apply tension to the
圧縮材26は、1本または複数本を連結したものからなり、所定の座屈長さの許容座屈応力が発生座屈応力より小さいとき、座屈防止材27の設置位置は、前記圧縮材26の固有の許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならない位置としたことを特徴とする。
When the allowable buckling stress of a predetermined buckling length is smaller than the generated buckling stress, the installation position of the
圧縮材26は、座屈防止材27の挿通空間33を単に摺動する場合に限らず、圧縮材26が遊嵌する挿通空間33の遊嵌位置で前記圧縮材26と挟持材27のいずれか一方にピン42を取り付け、いずれか他方に前記ピン42が摺動する長孔41を設けてなるものとすることができる。
また、座屈防止材27における挿通空間33に圧縮材26の摺動を補助する摺動板34を設けて座屈を確実に防止する。
The
In addition, a
請求項1記載の発明によれば、
プレストレストコンクリート製造のためのPC鋼材を鋼材支持材と鋼材固定材の間に張り渡し、ジャッキ受け台に設けたジャッキで前記PC鋼材に緊張力を与え、前記ジャッキ受け台の反力を、このジャッキ受け台と鋼材固定材の間に設けた圧縮材で受けるようにしたプレテンション付与装置において、
前記鋼材固定材を地盤にアンカーで固定的に取り付け、
前記鋼材支持材を緊張用フレームに摺動自在に取り付け、
この緊張用フレームを、地盤にアンカーで固着された摺動案内板に摺動自在に設け、
前記圧縮材の途中の、この圧縮材の固有の許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならない位置に座屈防止材を設置し、
この座屈防止材は、台座に取り付けた支柱に形成され、前記圧縮材が遊嵌して摺動する挿通空間を有し、
前記座屈防止材の設置は、前記台座を地盤にアンカーで固定したので、前述の固定式コンクリートアバットと、簡易アバットの欠点を解消すると共に、以下の効果を有する。
(1)鋼材固定材は、地盤に固定的に取り付け、鋼材支持材は、緊張用フレームに摺動自在に取り付け、この緊張用フレームを地盤に取り付けた摺動案内板に摺動自在に設け、座屈防止材の設置は、前記台座を地盤に固定したので、膨大な基礎コンクリートを必要とせず、また、鋼製アバットの設置及び撤去が容易である。さらに、圧縮材が座屈しようとすると、その位置の座屈防止材の挿通空間で圧縮材が遊嵌して摺動することで圧縮荷重による圧縮材の縮みを考慮することなく圧縮材の座屈を防止できる。
(2)設置及び撤去が容易であることに伴い、既存設備の変更が少なくて済む。
(3)座屈防止材の数を的確にすることで、最小限の圧縮材とすることができる。
(4)不動点があるので、従来の簡易アバット方式に比べて正確な緊張管理ができる。
(5)鋼材支持材22にスペーサを介在することで、圧縮材の取付高さを容易に変更でき、図心の高さ方向の変化に対応することができると共に、圧縮材の取付幅を容易に変更でき、図心の幅方向の変化にも容易に対応することができる。
(6)鋼材支持材、鋼材固定材、座屈防止材は、地盤に固着するだけで済み、また、座屈防止材を簡単に構成することができ、かつ、座屈を確実に防止できる。
According to the invention described in
A PC steel material for the production of prestressed concrete is stretched between a steel support material and a steel material fixing material, a tension is applied to the PC steel material by a jack provided on a jack cradle, and the reaction force of the jack cradle is measured by the jack. In the pretensioning device to be received by the compressed material provided between the cradle and the steel fixing material,
The steel fixing material is fixedly attached to the ground with an anchor ,
The steel support material is slidably attached to the tension frame,
This tension frame is slidably provided on a sliding guide plate fixed to the ground with an anchor ,
In the middle of the compressed material, a buckling prevention material is installed at a position where the inherent allowable buckling stress of the compressed material does not become smaller than the generated buckling stress,
The buckling prevention member is formed on a column attached to the pedestal, and has an insertion space in which the compression member is loosely fitted and slides,
The installation of the buckling prevention material eliminates the above-mentioned disadvantages of the fixed concrete abutment and the simple abutment because the pedestal is fixed to the ground with an anchor, and has the following effects.
(1) The steel fixing material is fixedly attached to the ground, the steel supporting material is slidably attached to the tension frame, and the tension frame is slidably provided on a sliding guide plate attached to the ground. Since the buckle is fixed to the ground, the buckling prevention member does not require a huge amount of foundation concrete, and the installation and removal of the steel abutment is easy. Further, when the compressed material tries to buckle, the compressed material is loosely fitted and slid in the insertion space of the buckling prevention material at that position, so that the compressed material can be seated without considering shrinkage of the compressed material due to the compression load. Crouching can be prevented.
(2) Since installation and removal are easy, changes in existing equipment can be reduced.
(3) By minimizing the number of buckling prevention members, it is possible to minimize the number of compression members.
(4) Since there is a fixed point, accurate tension management can be performed as compared with the conventional simple abutment method.
(5) Since the spacer is interposed in the
(6) The steel supporting material, the steel fixing material, and the buckling prevention material only need to be fixed to the ground, and the buckling prevention material can be easily formed, and buckling can be reliably prevented.
請求項2記載の発明によれば、前記座屈防止材の挿通空間は、台座に取り付けた支柱と、この支柱に取り付けた横桟で井桁状に組み込んだので、座屈防止材を簡単に構成することができ、かつ、座屈を確実に防止できる。
According to the second aspect of the invention, the insertion space of the buckling prevention member includes a post attached to the base, than incorporated in rungs attached to the supports in a grid shape, easy to buckling prevention member The buckling can be surely prevented.
請求項3記載の発明によれば、圧縮材を支柱で摺動自在に設けるとともに、ジャッキ受け台に連結し、このジャッキ受け台にジャッキを取り付け、このジャッキに、PC鋼材を定着した鋼材支持材でテンションロッドを介して引き込むようにしたので、既存の装置が許容座屈応力の小さな圧縮材であっても順次増設して目的のプレテンション付与装置を得ることができる。 According to the third aspect of the present invention, the compression member is slidably provided on the support, connected to the jack cradle, the jack is mounted on the jack cradle, and the PC steel material is fixed to the jack. Thus, even if the existing device is a compressed material having a small allowable buckling stress, it can be sequentially added to obtain the desired pretensioning device.
請求項4記載の発明によれば、圧縮材は、1本または複数本を連結したものからなり、所定の座屈長さの許容座屈応力が発生座屈応力より小さいとき、座屈防止材の設置位置は、前記圧縮材の固有の許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならない位置としたので、座屈長さの長いものでも短いものでも座屈防止をより簡便な構成で可能とすることができる。 According to the invention as set forth in claim 4, the compression member is formed by connecting one or more compression members, and when the allowable buckling stress of a predetermined buckling length is smaller than the generated buckling stress, the buckling prevention member is used. The installation position of the compression member was set at a position where the inherent allowable buckling stress of the compressed material did not become smaller than the generated buckling stress, so that a longer or shorter buckling length could be prevented with a simpler configuration to prevent buckling. can do.
請求項5記載の発明によれば、座屈防止材は、台座に2枚の挟持材で圧縮材を遊嵌する挿通空間を有するように固着し、この遊嵌位置で前記圧縮材と挟持材のいずれか一方にピンを取り付け、いずれか他方に前記ピンが摺動する長孔を設けたので、井桁状に組み込み構成したものより簡単に構成できる。
According to the invention as set forth in
請求項6記載の発明によれば、前記圧縮材は、この圧縮材の固有の許容座屈応力が発生座屈応力より大きな長さの位置に設けた連結材で順次連結し、この連結材による連結位置に座屈防止材を設置したので、井桁状に組み込み構成したものより簡便で、しかも、連結材にピンが摺動する長孔を形成しても構造上の弱点を防止できる。 According to the invention of claim 6, wherein said compression member is sequentially connected by consolidated material specific allowable buckling stress of the compression member is formed at a position of greater length than the generation buckling stress, the connecting member Since the buckling prevention member is installed at the connecting position by (1), the structure is simpler than that in which the pin is slid in the connecting member, and a structural weak point can be prevented even if the connecting member is formed with a long hole through which the pin slides.
請求項7記載の発明によれば、座屈防止材における挿通空間に圧縮材の摺動を補助する摺動板を設けたので、圧縮材が挿通空間を円滑に摺動し、座屈を確実に防止できる。 According to the invention as set forth in claim 7, since the sliding plate for assisting the sliding of the compressed material is provided in the insertion space in the buckling prevention member, the compressed material slides smoothly in the insertion space and buckling is ensured. Can be prevented.
本発明は、プレストレストコンクリート製造のためのPC鋼材13を鋼材支持材22と鋼材固定材23の間に張り渡し、ジャッキ受け台28に設けたジャッキ20で前記PC鋼材13に緊張力を与え、前記ジャッキ受け台28の反力を、このジャッキ受け台28と鋼材固定材23の間に設けた圧縮材26で受けるようにしたプレテンション付与装置において、前記圧縮材26の途中の、この圧縮材26の固有の許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならない位置に座屈防止材27を設置し、この座屈防止材27に形成した挿通空間に前記圧縮材26を摺動可能に遊嵌する。
According to the present invention, the
従来のようなコンクリートアバットを用いなくとも、鋼材固定材23を地盤11にアンカー35で固定的に取り付け、鋼材支持材22を緊張用フレーム24に摺動自在に取り付け、この緊張用フレーム24を地盤11にアンカー35で取り付けた摺動案内板48に摺動自在に設け、座屈防止材27を台座29に支柱30と横桟31で圧縮材26を遊嵌する挿通空間33を有するように井桁状に組み込み、前記台座29をアンカー35で地盤11に固着することで所期の目的を達成できる。
Even without using a conventional concrete abutment, the
PC鋼材13にテンションをかけるには、ジャッキ20による押し出しの力を用いる場合だけでなく、ジャッキ20により、PC鋼材13を定着した鋼材支持材22でテンションロッド19を介して引き込むように作用させる場合であってもよい。具体的には、圧縮材26を支柱53で摺動自在に設けるとともに、ジャッキ受け台28に連結し、このジャッキ受け台28にジャッキ20を取り付け、このジャッキ20に、PC鋼材13を定着した鋼材支持材22でテンションロッド19を介して引き込むように構成する。
In order to apply tension to the
圧縮材26は、1本または複数本を連結したものからなり、所定の座屈長さの許容座屈応力が発生座屈応力より小さいとき、座屈防止材27の設置位置は、前記圧縮材26の固有の許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならない位置に設定する。
When the allowable buckling stress of a predetermined buckling length is smaller than the generated buckling stress, the installation position of the buckling
座屈防止材27は、台座29に2枚の挟持材40で圧縮材26を遊嵌する挿通空間33を有するように固着し、この遊嵌位置で前記圧縮材26と挟持材27のいずれか一方にピン42を取り付け、いずれか他方に前記ピン42が摺動する長孔41を設けてなるものとすることができる。この場合、圧縮材26は、この圧縮材26の固有の許容座屈応力が発生座屈応力より大きな長さの位置に設けた無垢の連結材39で順次連結し、この連結材39による連結位置に座屈防止材27を設置する。
また、座屈防止材27における挿通空間33に圧縮材26の摺動を補助する摺動板34を設けて座屈を確実に防止する。
The buckling
In addition, a sliding
本発明によるプレテンション付与装置の実施例1を図1ないし図5に基づき説明する。
図1(c)に示すように、PC鋼材13の緊張部側の地盤11の上に摺動案内板48を据付け、この摺動案内板48の上に緊張用フレーム24の台座54を載せ、この台座54を摺動支持具49で挟み付けるようにして、この摺動支持具49を前記摺動案内板48とともに地盤11にアンカー35で固着することにより、前記緊張用フレーム24が摺動案内板48の上で摺動可能に支持されている。
この緊張用フレーム24には、前記PC鋼材13を支持する鋼材支持材22が進退自在に搭載され、また、ジャッキ受け台28が固定的に設けられ、このジャッキ受け台28と前記鋼材支持材22との間にジャッキ20が搭載される。図1(a)(b)に示すように、前記緊張用フレーム24から所定の距離を置いた前記PC鋼材13の固定部側における地盤11の上に鋼材固定材23がアンカー35により固着される。
前記鋼材支持材22は、鋼材支持材22の形状に応じて高さを調整できるように上面と下面にスペーサ47が介在されて前記緊張用フレーム24に摺動自在に搭載されている。
First Embodiment A pretensioning device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1 (c), a sliding
A
The
前記鋼材支持材22と鋼材固定材23の間には、コンクリートにプレストレスを与えるための複数本のPC鋼材13が貫通して張られ、それぞれ定着部21で固定される。このPC鋼材13をジャッキ20で緊張するときの緊張力の反力を支えるための圧縮材26が前記ジャッキ受け台28と鋼材固定材23との間に取り付けられる。この圧縮材26は、従来は、緊張力の反力に耐えうる形状のものが使用されていた。
これに対し、本発明では、途中に座屈防止材27を介在することで、圧縮材26の部材サイズ(例えば肉厚)を上げなくても座屈せずに緊張力の反力に耐えることができるようにしたことを特徴としている。
A plurality of
On the other hand, in the present invention, by interposing the buckling
更に詳しくは、前記圧縮材26は、座屈長さの短いものを複数本直線的に連結し、この連結した圧縮材26の途中の所定箇所(例えば連結箇所)に座屈防止材27を介在する。具体的には、図4に示すように、互いに連結しようとする圧縮材26の端部にフランジ36を設け、補強片37で補強し、ボルト38で順次連結する。圧縮材26のサイズをどのように設定するか、その計算例は、後述する。
本実施例では、前記圧縮材26は、運搬、組み立てその他の作業性を考慮して座屈長さの短いものを複数本直線的に連結しているが、前記鋼材支持材22と鋼材固定材23の間を1本の圧縮材26とすることもできる。
More specifically, a plurality of
In the present embodiment, the
この圧縮材26の連結個所には、座屈防止材27を地盤11にアンカー35で固定する。本実施例では、座屈防止材27の固定する位置を圧縮材26の連結個所としているが、この位置は、後述するように、圧縮材26の固有の許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならない位置であればよい。
この座屈防止材27は、図3、図4及び図5に示すように、前記圧縮材26の一辺が例えば、30cmの正方形の角筒状とすると、この圧縮材26の1辺の約2倍の長さの2個の台座29を用意し、これらの台座29に、それぞれ圧縮材26の幅よりやや広い間隔で2本ずつの支柱30を直立して取り付け、これらの支柱30に、圧縮材26に直交する方向と圧縮材26の長さ方向に、それぞれ上下に横桟31aと31b、連結桟32aと32bを取付けて井桁状に組み立てる。すると、2本の支柱30と30、上下の横桟31aと31bによって挿通空間33が形成される。この挿通空間33の全内周面には、圧縮材26が円滑に摺動するためのステンレス板などからなる摺動板34が固着される。
このようにして形成された座屈防止材27は、圧縮材26の連結個所に、より正確には、圧縮材26の有する許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならないような地盤11の位置に、アンカー35にて固定する。
A buckling
As shown in FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5, when one side of the
The buckling
前記圧縮材26のサイズの設定は、クレーン構造規格による強度計算例に基づき、次のようにして行われる。
1.降伏点又は耐力が245N/mm2以下の鋼材(SS400)を使用したものとすると、その基本許容応力σaは、鋼材の降伏点を1.5で除した次式で求められる。
σa=245/1.5=163N/mm2
許容圧縮応力σcaは、この基本許容応力σaを1.15で除した次式で求められる。
σca=σa/1.15=163/1.15=142N/mm2
The setting of the size of the
1. Assuming that a steel material (SS400) having a yield point or a proof stress of 245 N / mm 2 or less is used, the basic allowable stress σa is obtained by the following equation in which the yield point of the steel material is divided by 1.5.
σa = 245 / 1.5 = 163 N / mm 2
The allowable compressive stress σca is obtained by the following equation obtained by dividing the basic allowable stress σa by 1.15.
σca = σa / 1.15 = 163 / 1.15 = 142 N / mm 2
2.圧縮材の検討
圧縮材1本当たりの荷重 P=1500kNとする。
(1)発生座屈応力の検討
使用材 □P(角パイプ) 300×300×12t
自重:w1=106kg/m
断面積 A=134cm2
断面2次半径 i=11.7cm
座屈長さ Lk=1000cm
細長比 λ=1000/11.7=85.5
座屈係数 ω=1.43(座屈係数表による)
許容座屈応力 σk=σca/ω=142/1.43=99N/mm2
発生座屈応力 σc=P/A=1500×103/134
=11194N/cm2=112N/mm2>σk=99N/mm2
となり、前記座屈長さLk=1000cmの使用材の許容座屈応力σk=99N/mm2では、発生座屈応力許容σc=112N/mm2より小さくなり、必要な許容座屈応力が得られない。
2. Examination of compressed material Load per compressed material P = 1500 kN.
(1) Examination of generated buckling stress Material used □ P (square pipe) 300 × 300 × 12t
Own weight: w1 = 106kg / m
Cross-sectional area A = 134cm 2
Secondary radius of cross section i = 11.7cm
Buckling length Lk = 1000cm
Slenderness ratio λ = 1000 / 11.7 = 85.5
Buckling coefficient ω = 1.43 (according to buckling coefficient table)
Allowable buckling stress σk = σca / ω = 142 / 1.43 = 99 N / mm 2
Generating buckling stress σc = P / A = 1500 × 10 3/134
= 11194 N / cm 2 = 112 N / mm 2 > σk = 99 N / mm 2
Next, the said seat屈長of Lk = 1000 cm use material allowable buckling stress σk = 99N / mm 2, smaller than the generated buckling stress tolerance σc = 112N / mm 2, the required tolerance buckling stress is obtained Absent.
(2)上記使用材では、許容値外のため、部材サイズ(肉厚)を上げ、再検討すると、
使用材 □P(角パイプ) 300×300×16t
自重:w2=138kg/m
断面積 A=175cm2
断面2次半径 i=11.5cm
座屈長さ Lk=1000cm
細長比 λ=1000/11.5=87.0
座屈係数 ω=1.45(座屈係数表による)
許容座屈応力 σk=σca/ω=142/1.45=98N/mm2
発生座屈応力 σc=P/A=1500×103/175
=8571N/cm2=86N/mm2<σk=98N/mm2
となり、この部材サイズ(肉厚)を上げた使用材では、発生座屈応力より大きな許容座屈応力が得られる。
ただし、重量比として1m当たり、w2/w1=138/106=1.30倍重くなるため、高価になる。
(2) For the above-mentioned materials, the member size (thickness) was raised and reconsidered because it was outside the allowable value.
Materials used □ P (square pipe) 300 × 300 × 16t
Own weight: w2 = 138 kg / m
Cross-sectional area A = 175cm 2
Secondary radius of cross section i = 11.5cm
Buckling length Lk = 1000cm
Slenderness ratio λ = 1000 / 11.5 = 87.0
Buckling coefficient ω = 1.45 (according to buckling coefficient table)
Allowable buckling stress σk = σca / ω = 142 / 1.45 = 98 N / mm 2
Generating buckling stress σc = P / A = 1500 × 10 3/175
= 8571 N / cm 2 = 86 N / mm 2 <σk = 98 N / mm 2
Thus, in the case of the used material having the increased member size (thickness), an allowable buckling stress larger than the generated buckling stress is obtained.
However, since w2 / w1 = 138/106 = 1.30 times as heavy as 1 m in weight ratio, it becomes expensive.
(3)部材サイズ(肉厚)を上げず、使用材の長さの半分の箇所に本発明による座屈防止材27を設置したものとすると、
使用材 □P(角パイプ) 300×300×12t
断面積 A=134cm2
断面2次半径 i=11.7cm
座屈長さ Lk=500cm
細長比 λ=500/11.7=42.7
座屈係数 ω=1.03(座屈係数表による)
許容座屈応力 σk=σca/ω=142/1.03=138N/mm2
発生座屈応力 σc=P/A=1500×103/134
=11194N/cm2=112N/mm2<σk=138N/mm2
となり、前記座屈長さLk=500cmの使用材では、許容座屈応力σk=138N/mm2が発生座屈応力σc=112N/mm2より大きくなり、必要な許容座屈応力が得られる。
(3) Assuming that the buckling
Materials used □ P (Square pipe) 300 × 300 × 12t
Cross-sectional area A = 134cm 2
Secondary radius of cross section i = 11.7cm
Buckling length Lk = 500cm
Slenderness ratio λ = 500 / 11.7 = 42.7
Buckling coefficient ω = 1.03 (according to buckling coefficient table)
Allowable buckling stress σk = σca / ω = 142 / 1.03 = 138 N / mm 2
Generating buckling stress σc = P / A = 1500 × 10 3/134
= 11194 N / cm 2 = 112 N / mm 2 <σk = 138 N / mm 2
Next, the use material of the seat屈長of Lk = 500 cm, the allowable buckling stress σk = 138N / mm 2 is larger than the generated buckling stress σc = 112N / mm 2, the required permissible buckling force.
以上のような構成において、鋼材支持材22と鋼材固定材23との間に必要な本数のPC鋼材13を配置し、それぞれの定着部21で固着する。前記鋼材支持材22とジャッキ受け台28との間に据え付けたジャッキ20のピストンを押し出すと、鋼材支持材22が図1(c)の鎖線で示すように摺動し、前記PC鋼材13に所定の緊張力が付加される。このとき、ジャッキ受け台28に受けた反力が両側の圧縮材26で受け、この圧縮材26が収縮し、緊張用フレーム24とジャッキ受け台28が摺動案内板48の上で鎖線のようにわずかに移動する。
ここで、圧縮材26が2.(1)で検討した300×300×12tで座屈長さLk=1000cmのパイプであるものとすると、固有の許容座屈応力σk=99N/mm2では、発生座屈応力許容σc=112N/mm2より小さくなり、必要な許容座屈応力が得られない。
In the above-described configuration, a necessary number of
Here, the
しかし、圧縮材26が2.(3)で検討した300×300×12tで座屈長さLk=500cmのパイプであるものとすると、固有の許容座屈応力σk=138N/mm2であるから、発生座屈応力許容σc=112N/mm2より大きくなり、必要な許容座屈応力が得られる。
そこで、部材サイズを元の300×300×12tで、座屈長さLk=500cmのパイプを順次連結して用いても座屈の発生を防止するため、固有の許容座屈応力σkが発生座屈応力許容σcより大きくなる位置、例えば、連結した500cmの位置に順次座屈防止材27を据え付ける。これらの座屈防止材27は、地盤11にアンカー35で固定し、上部の横桟31aを外して圧縮材26のジャッキ受け台28から500cm部分を上から摺動自在に嵌め込み、横桟31aを被せる。この座屈防止材27の据え付け位置は、固有の許容座屈応力σkが発生座屈応力許容σcより大きくなる位置であれば、500cm以上でも、以下でもよい。また、連結位置に限られない。
このように、2.(3)で検討した300×300×12tで座屈長さLk=500cmの各パイプであって、発生座屈応力σc=112N/mm2であるとしても、順次座屈防止材27を配置することにより、許容座屈応力σk=138N/mm2が得られ、圧縮材26の断面積を増やすことなく制限なく伸ばすことができる。
前記PC鋼材13に緊張力を付加することにより圧縮材26が伸縮すると、挿通空間33に設けた摺動板34に接しながら円滑に摺動する。
However, when the
Therefore, in order to prevent the occurrence of buckling even when pipes having the original member size of 300 × 300 × 12 t and buckling length Lk = 500 cm are sequentially connected, the inherent allowable buckling stress σk is generated. The buckling
Thus, 2. Each of the pipes of 300 × 300 × 12 t and buckling length Lk = 500 cm studied in (3), and even if the generated buckling stress σc = 112 N / mm 2 , the buckling
When the
要するに、圧縮材26の途中の、この圧縮材26の持つ固有の許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならない位置に座屈防止材27を順次設置し、この座屈防止材27に形成した挿通空間33に前記圧縮材26を摺動可能に遊嵌することにより、アンカー35が反力を受けることなく、かつ、圧縮材26の許容座屈応力は、発生座屈応力と等しいか大きくなり、必要な座屈応力が得られる。
In short, the buckling
前記実施例では、座屈防止材27の挿通空間33に圧縮材26を摺動自在に遊嵌して座屈防止をするようにした。
しかし、これに限られるものではなく、座屈防止材27は、図6〜図9に示すように、圧縮材26の一部に長孔41を穿設し、この長孔41に座屈防止材27に設けたピン42を貫通して圧縮材26が長さ方向に移動自在に構成してもよい。更に詳しくは、圧縮材26の連結部分には、無垢材の連結材39を連結し、端部のフランジ36をボルト38で連結する。また、連結材39の長孔41に望ませて座金44を固着し、台座29の上部に挿通空間33をもって2枚の挟持材40を固着する。そして、挿通空間33に連結材39を遊嵌し、摺動板34を介在してボルトからなるピン42をガイドパイプ43とともに摺動自在に挿入し固定する。
このような構成において、圧縮材26に圧縮力がかかり、縮小しようとすると長孔41で許容される。
In the above embodiment, the
However, the present invention is not limited to this. For the buckling
In such a configuration, a compression force is applied to the
前記実施例1を示す図1では、PC鋼材13を定着した鋼材支持材22をジャッキ20で押し出すようにしてPC鋼材13にテンションをかけるようにした。
しかし、これに限られるものではなく、ジャッキ受け台28にジャッキ20を取り付けてPC鋼材13を定着した鋼材支持材22をテンションロッド19で引き込むようにしてPC鋼材13にテンションを掛けるものであってもよい。さらに詳しくは、ジャッキ受け台28の1側面にラムチェア52を介してジャッキ20を取り付ける。このジャッキ受け台28の他側面には、支柱53で支持された圧縮材26を固定する。また、ジャッキ受け台28の他側面に位置してPC鋼材13を定着する鋼材支持材22を設け、この鋼材支持材22にテンションロッド19の端部を固着し、このテンションロッド19の先端部は、ジャッキ受け台28とラムチェア52を貫通してジャッキ20に固着する。テンションロッド19は、ラムチェア52内のナット51にて位置保持する。圧縮材26には、図1と同様に所定間隔で座屈防止材27が設けられる。前記支柱53には、ピン42と長孔41で圧縮材26の圧縮時の移動に対応する。
In FIG. 1 showing the first embodiment, a tension is applied to the
However, the present invention is not limited to this. The tension is applied to the
このような構成において、鋼材支持材22にPC鋼材13を定着し、この鋼材支持材22をジャッキ20でテンションロッド19を介して引き込むと、PC鋼材13にテンションが掛けられる。このとき、圧縮材26に発生する圧縮力による収縮は、長孔41とピン42で逃げられる。ジャッキ20でテンションロッド19が引き込まれて移動すると、ナット51を締め付けてジャッキ20の開放したときのテンションロッド19の戻りを遮断する。
圧縮材26の座屈防止機能、コンクリート12の打設は、前述と同様である。
In such a configuration, when the
The buckling prevention function of the
前記実施例では、圧縮材26の断面積と長さを具体的な数値で例示したが、これに限られるものではなく、圧縮材26の持つ固有の許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならないように座屈防止材27の設置数を的確に設定することにより、圧縮材26の断面積と座屈長さを最小限に設定できる。
In the above-described embodiment, the cross-sectional area and the length of the
前記実施例では、圧縮材26は、適宜の長さのものを連結し、この連結部分に座屈防止材27を配置したが、これに限られるものではなく、連結していない長い圧縮材26を用いて、その途中の座屈長さの位置に座屈防止材27を配置してもよい。逆に、短い又は長さの異なる圧縮材26を連結して連結位置に係わりなく座屈長さに応じて座屈防止材27を設置することもできる。
In the above-described embodiment, the
既存のプレテンション付与装置を拡張する場合には、既存の圧縮材26と同様の圧縮材26を順次連結し、座屈長さに応じて座屈防止材27を設置することができる。例えば、図11に示すように、既存の装置に更に圧縮材26を連結し、かつ、座屈防止材27を設置することにより、複数枚のプレストレストコンクリート12を製造するプレテンション付与装置に改良することができる。
When expanding the existing pretensioning device, the
前記実施例では、平板状のコンクリート12や柱状のコンクリート12を製造する例を示したが、図12(a)に示すように、左右に1本ずつの圧縮材26を配置して断面L字形のコンクリート12の製造する例、図12(b)に示すように、左右に2本ずつ、中央に1本の圧縮材26を配置して断面コ字形のコンクリート12の製造する例、図12(c)に示すように、左右に2本ずつの圧縮材26を配置して断面T字形のコンクリート12の製造する例とすることもできる。これらの場合にも、発生座屈応力が許容座屈応力より大きい場合には、許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならないように座屈防止材27を設置することはもちろんである。
In the above-described embodiment, an example of manufacturing the plate-shaped
10…固定式コンクリートアバット、11…地盤、12…コンクリート、13…PC鋼材、14…底面壁、15…端部壁、17…定着用ブロック、18…受け梁、19…テンションロッド、20…ジャッキ、21…定着部、22…鋼材支持材、23…鋼材固定材、24…緊張用フレーム、26…圧縮材、27…座屈防止材、28…ジャッキ受け台、29…台座、30…支柱、31…横桟、32…連結桟、33…挿通空間、34…摺動板、35…アンカー、36…フランジ、37…補強片、38…ボルト、39…連結材、40…挟持材、41…長孔、42…ピン、43…ガイドパイプ、44…座金、45…コンクリートアバット、46…鋼製ポスト、47…スペーサ、48…摺動案内板、49…摺動支持具、51…ナット、52…ラムチェア、53…支柱、54…台座。 Reference Signs List 10: fixed concrete abutment, 11: ground, 12: concrete, 13: PC steel, 14: bottom wall, 15: end wall, 17: fixing block, 18: receiving beam, 19: tension rod, 20: jack , 21 ... Fixing part, 22 ... Steel support, 23 ... Steel fixing, 24 ... Tension frame, 26 ... Compression, 27 ... Anti-buckling, 28 ... Jack pedestal, 29 ... Pedestal, 30 ... Post, 31 ... horizontal beam, 32 ... connecting beam, 33 ... insertion space, 34 ... sliding plate, 35 ... anchor, 36 ... flange, 37 ... reinforcing piece, 38 ... bolt, 39 ... connecting member, 40 ... pinching member, 41 ... Long holes, 42 pins, 43 guide pipes, 44 washers, 45 concrete abutments, 46 steel posts, 47 spacers, 48 sliding guide plates, 49 sliding supports, 51 nuts, 52 ... lamb chair, 3 ... struts, 54 ... pedestal.
Claims (7)
前記鋼材固定材を地盤にアンカーで固定的に取り付け、
前記鋼材支持材を緊張用フレームに摺動自在に取り付け、
この緊張用フレームを、地盤にアンカーで固着された摺動案内板に摺動自在に設け、
前記圧縮材の途中の、この圧縮材の固有の許容座屈応力が発生座屈応力より小さくならない位置に座屈防止材を設置し、
この座屈防止材は、台座に取り付けた支柱に形成され、前記圧縮材が遊嵌して摺動する挿通空間を有し、
前記座屈防止材の設置は、前記台座を地盤にアンカーで固定したことを特徴とするプレテンション付与装置。 A PC steel material for the production of prestressed concrete is stretched between a steel support material and a steel material fixing material, a tension is applied to the PC steel material by a jack provided on a jack cradle, and the reaction force of the jack cradle is measured by the jack. In the pretensioning device to be received by the compressed material provided between the cradle and the steel fixing material,
The steel fixing material is fixedly attached to the ground with an anchor ,
The steel support material is slidably attached to the tension frame,
This tension frame is slidably provided on a sliding guide plate fixed to the ground with an anchor ,
In the middle of the compressed material, a buckling prevention material is installed at a position where the inherent allowable buckling stress of the compressed material does not become smaller than the generated buckling stress,
The buckling prevention member is formed on a column attached to the pedestal, and has an insertion space in which the compression member is loosely fitted and slides,
The installation of the buckling prevention material is performed by fixing the pedestal to the ground with an anchor .
7. The pretensioning device according to claim 1, wherein a sliding plate for assisting sliding of the compression member is provided in the insertion space of the buckling prevention member.
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