JPWO2014188469A1 - 繊維強化プラスチック製線条体の定着具 - Google Patents

Abstract

繊維強化プラスチック製の線条体で構成される複数の各緊張材を挟持して固定する定着具を提供する。本発明の定着具は、メス部材にオス部材を挿入して繊維強化プラスチック製の線条体で構成された緊張材を挟持して固定させる定着具である。メス部材及びオス部材は、一端から他端に向かって傾斜したテーパ状に形成されるとともに、メス部材とオス部材との間の傾斜したテーパ面の周方向に所定の間隔で複数の緊張材それぞれが配置される複数の配設部を備えている。そして、緊張材が接触するテーパ面の長さ方向に対応するメス部材及びオス部材の一端から他端までの長さが、１３０ｍｍ以上となるように形成される。

Description

本発明は、繊維強化プラスチック製線条体の定着具に関する。

従来からプレストレスコンクリートの緊張材として、繊維強化プラスチック製線条体（Composite Cable）がある。繊維強化プラスチック製線条体は、高強度、高弾性、耐熱性に優れた炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維とエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂などを組み合せた複合材料である。繊維強化プラスチック製線条体は、ＰＣ鋼材に比べて耐食性が高く、引張強度に優れている。

一方で、繊維強化プラスチック製線条体は、せん断力、局部曲げ、側圧力等が作用した場合に、破断してしまうことが知られている。このため、十分な引張荷重を維持した状態で定着具に繊維強化プラスチック製線条体を固定させることが難しい課題がある。特許文献１の定着構造は、定着具にくさび止めされる繊維強化プラスチック製線条体の定着部分周囲に緩衝層を設けている。特許文献１では、繊維強化プラスチック製線条体に作用するせん断力を緩衝層によって低減させている。

国際公開２０１１／０１９０７５号パンフレット

特許文献１は、ソケット内にくさび止めされる繊維強化プラスチック製線条体に、ブレードネットなどの緩衝材を配置し、せん断力に弱い繊維強化プラスチック製線条体とくさびの間に緩衝層を設けている。このため、緩衝層が、くさびによる繊維強化プラスチック製線条体への局部的なせん断力を分散（緩衝）させ、くさび止めされる位置において繊維強化プラスチック製線条体の破断を生じにくくしている。

しかしながら、特許文献１の繊維強化プラスチック製線条体の定着構造は、くさびによる繊維強化プラスチック製線条体への局部的なせん断力を分散させるものとなっていない。言い換えれば、特許文献１では、定着構造に関係ない緩衝材が、繊維強化プラスチック製線条体への局部的なせん断力を分散させている構造に過ぎない。

また、複数の緊張材を固定する場合、特許文献１の定着具では、複数の緊張材に対応する複数のオス部材（くさび）及びメス部材（ソケット）がそれぞれ必要となる。つまり、各緊張材に対して個別のくさび効果による側圧力を複数の緊張材それぞれに作用させて固定していた。

これに対し、ＰＣ鋼材用定着具には、複数の緊張材を１つの定着具で定着させる定着構造がある。この定着具は、円錐状のオス部材及びオス部材が挿入される円錐状の空洞を有するメス部材で構成されており、複数の緊張材がオス部材及びメス部材のテーパ面の周囲に所定間隔で配置されている。そして、複数の緊張材が、メス部材のテーパ周面でオス部材によって定着されている。すなわち、この定着具は、緊張材それぞれが独立した各オス、メスのくさびで固定されておらず、さらには緊張材を定着させる部分が軸方向に対してテーパ状に傾斜している。したがって、この定着具は、緊張材へのくさび効果による側圧力を傾斜したテーパ面に沿って作用させて緊張材を定着させるものである。このような定着構造では、定着具の軸方向に作用する引張荷重に対し、緊張材に対して側圧力を垂直に作用させる特許文献１のような定着具よりも、くさび効果による高い圧力が緊張材に作用することになる。

このため、１つのオス部材及びメス部材のテーパ面の周方向に所定間隔で複数の緊張材が配置される定着具は、ＰＣ鋼材よりもせん断力等に弱い繊維強化プラスチック製線条体で構成された緊張材を、適切に定着させることができなかった。

そこで、本発明は、メス部材にオス部材を挿入して緊張材を挟持する定着具であって、繊維強化プラスチック製線条体で構成される複数の緊張材がメス部材とオス部材との間に形成されるテーパ面の周方向に所定間隔で配置される繊維強化プラスチック製線条体の定着具を提供することを目的とする。

本願第１の発明である繊維強化プラスチック製線条体の定着具は、メス部材にオス部材を挿入して繊維強化プラスチック製線条体で構成された緊張材を挟持して固定させる定着具である。メス部材及びオス部材は、一端から他端に向かって傾斜したテーパ状に形成されるとともに、メス部材とオス部材との間の傾斜したテーパ面の周方向に所定の間隔で複数の緊張材それぞれが配置される複数の配設部を備える。そして、緊張材が接触するテーパ面の長さ方向に対応するメス部材及びオス部材の一端から他端までの長さが、１３０ｍｍ以上に形成されている。

本願第１の発明によれば、テーパ面に沿って傾斜して配置される緊張材に作用する側圧力が加わる長さを、１３０ｍｍ以上と長く形成したので、繊維強化プラスチック製線条体で構成された緊張材に対して側圧力が作用する区間（領域長）が大きくなり、引張荷重に対応した側圧力（くさび効果による定着力）を分散させることができる。このため、側圧力が作用する区間が短い場合に比べて、過度の側圧力が加わることが抑制され、繊維強化プラスチック製線条体で構成された緊張材の破断等を生じにくい定着を実現することができる。

より好ましくは、テーパ面に沿って傾斜して配置される緊張材に作用する側圧力が加わる長さを、１５０ｍｍ以上とすることができる。このことで、より安定した繊維強化プラスチック製線条体の定着を実現できる。

また、テーパ面に沿って傾斜して配置される緊張材に作用する側圧力が加わる長さを、３００ｍｍ以下とすることができる。より安定した繊維強化プラスチック製線条体の定着を実現しつつ、定着具の小型化及び軽量化を実現できる。

また、上記定着具は、配設部と緊張材との間に配置され、一端から他端に向かってテーパ面に沿って延びる補助部材を設けることができる。

上記定着具のオス部材は、外周面から内側に凹状に形成され、緊張材の周面に接触する円弧状の第１配設部を備えることができ、また、メス部材は、オス部材が挿入された状態における第１配設部に対応する位置に設けられ、内周面から外側に向かって凹状に形成される緊張材の周面に接触する円弧状の第２配設部を備えることができる。緊張材は、第１配設部及び第２配設部に接触して周方向から挟持されるように定着具に固定される。

実施例１における繊維強化プラスチック製線条体の定着具の構成図であり、（ａ）は、メス部材の正面図及び断面図、（ｂ）は、オス部材の正面図及び側面図の一例を示す図である。 実施例１におけるメス部材にオス部材を挿入した状態の正面図の一例である。 実施例１における緊張材を挟持した状態の定着具の一例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は建造物に使用された状態を示す側面図である。 実施例１における緊張材を挟持した状態の定着具の断面図である。 表１における被試験体のテーパ面に沿って傾斜して配置される緊張材に対する側圧力が加わる長さと、定着効率の関係を示す図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
本発明の実施例１である繊維強化プラスチック製線条体の定着具について、図１から図５を参照して説明する。図１（ａ）は、本実施例の定着具１を構成するメス部材１０の正面図及び断面図の一例である。図１（ｂ）は、オス部材２０の正面図及び側面図の一例である。図１から図４において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸である。本実施例では、鉛直方向に相当する軸を、Ｙ軸としている。

本実施例の定着具１は、メス部材１０にオス部材２０を挿入し、緊張材Ｃをメス部材１０とオス部材２０との間で挟み込んで該緊張材Ｃを固定する。定着具１は、例えば、プレストレスコンクリートの引張部材として用いられる緊張材Ｃの定着装置であり、建築建造物や架設建造物などの引張部材の定着装置として使用することができる。

本実施例の緊張材Ｃは、金属等の鋼材ではなく、繊維強化プラスチック製の線条体が用いられる。繊維強化プラスチック製線条体は、ＰＣ鋼材に比べて耐食性等が高く、引張強度に優れている複合材料であり、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維とエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂などを組み合せたものである。緊張材Ｃは、例えば、断面が円形の繊維強化プラスチック製の単線を複数撚り合わせて線条体に形成される。緊張材Ｃは全体として、断面が略円形に形成されている。

定着具１は、複数の緊張材Ｃを固定する。メス部材１０は、図１（ａ）に示すように、オス部材２０が挿入される挿通孔１１を有し、Ｘ方向に長さＬを有する円筒状に形成されている。挿通孔１１の内周面１１Ａは、軸方向において一端から他端に向かって傾斜したテーパ状に形成されており、テーパ面を構成している。

メス部材１０のテーパ面１１Ａには、周方向に所定の間隔で複数の緊張材Ｃそれぞれが配置される第１配設部１２が形成されている。第１配設部１２は、オス部材２０が挿入された状態における第２配設部２２に対応する位置に設けられ、テーパ面１１Ａから外側に向かって凹状に形成されている。第１配設部１２は、例えば、緊張材Ｃの略円状の周面に接触する円弧状に形成することができ、Ｘ方向においてメス部材１０の一端から他端まで延びている。

オス部材２０は、図１（ｂ）に示すように、メス部材１０の挿通孔１１と同じ又は挿通孔１１よりも小さい外形形状を有し、円柱状に形成されている。また、オス部材２０は、メス部材１０と同様に、Ｘ方向に長さＬを有している。オス部材２０の外形形状は、メス部材１０のテーパ面１１Ａと向かい合うテーパ面２１を有するように軸方向においてＸ方向の一端から他端に向かって傾斜したテーパ状に形成されている。

オス部材２０のテーパ面２１には、メス部材１０の第１配設部１２に対応して、その周方向に所定の間隔に形成された複数の第２配設部２２が形成されている。第２配設部２２は、テーパ面（外周面）２１から内側に凹状に形成されている。第２配設部２２は、緊張材Ｃの周面に接触するように円弧状に形成することができる。第２配設部２２は、Ｘ方向において一端から他端まで延びている。

第１配設部１２及び第２配設部２２は、緊張材Ｃと接触して周方向から挟持する配設部３０として機能する。本実施例の定着具１は、メス部材１０とオス部材２０との間の傾斜したテーパ面１１Ａ，２１の周方向に、所定の間隔で複数の配設部３０が設けられている。定着具１は、複数の緊張材Ｃをまとめて一度に固定する定着構造を有している。

なお、本実施例では、８本の緊張材Ｃを固定する定着具１を例示しているが、これに限るものではない。例えば、２本以上の任意の本数に対応する配設部３０を複数設けた定着具１を形成することもできる。また、配設部３０の上限数（緊張材Ｃの上限数）は、緊張材Ｃやメス部材１０及びオス部材の大きさに応じて設定することができる。配設部３０の周方向における間隔も、配設部３０の数に応じて適宜設定することができる。

図２は、オス部材２０がメス部材１０に挿入された状態を示す図である。図２に示すように、オス部材２０がメス部材１０に挿入された状態で、傾斜したテーパ面１１Ａ，２１は、所定の隙間を空けて互いに向き合いように位置している。そして、メス部材１０とオス部材２０との間のテーパ面の周方向に、所定の間隔で複数の配設部３０が形成される。円弧状（半円状）の第１配設部１２及び第２配設部２２が向かい合って配置されることで、メス部材１０とオス部材２０との間のテーパ面に、緊張材Ｃの配置スペースＰが形成される。配置スペースＰは、緊張材Ｃの略円形の断面形状よりも小さくなっており、緊張材Ｃが、第１配設部１２及び第２配設部２２に接触して周方向から挟持されるように構成されている。

図３は、本実施例の緊張材Ｃを挟持した使用状態の定着具１を示す図である。図４は、緊張材Ｃを挟持した状態の定着具１のＸ方向断面図である。

図３（ｂ）に示すように、定着具１は、例えば、建築物等に設けることができる。定着具１は、支圧板４０を介してコンクリート５０に設けることができる。緊張材Ｃに加わるＸ方向の引張荷重（引張力）は、定着具１から支圧板４０を介してコンクリート５０に加わる。

支圧板４０は、緊張材Ｃが挿通される孔４１を有している。支圧板４０は、緊張材Ｃが挿通される孔４１を中心に定着具１の外形形状よりも大きく、コンクリート５０に対して圧力を加えるための所定の接触面積を有するように構成されている。メス部材１０のＸ方向における端面１３が、孔４１の周囲の当接面４２と接触することで、定着具１が支圧板４０を介してコンクリート５０に設けられ、コンクリート５０に対して引張力を作用させることができる。

より具体的に説明すると、例えば、作業現場において、緊張材Ｃが張られるコンクリート５０に対して支圧板４０をボルト等の締結部材で固定する。次に、コンクリート５０に設置された支圧板４０の孔４１に、緊張材Ｃを挿通させる。

そして、メス部材１０の挿通孔１１内に、コンクリート５０側から支圧板４０の孔４１に挿通された緊張材Ｃを挿通させる。この状態で、メス部材１０の端面１３を、支圧板４０の当接面４１に当接して配置する。その後、緊張材Ｃに対してＸ方向に引張荷重を加えた状態で、オス部材２０をメス部材１０に挿入する。メス部材１０のテーパ周面に配置される緊張材Ｃは、オス部材２０がくさびとなり、メス部材１０及びオス部材２０のくさび効果によって定着具１に挟持されて固定される。

なお、本実施例では、緊張材Ｃと第２配設部２２との間、すなわち、オス部材２０と緊張材Ｃとの間に補助部材Ｑが設けられている。補助部材Ｑは、定着具１のＸ方向の一端から他端に向かってテーパ面２１に沿って延びている。補助部材Ｑは、例えば、摩擦シートである。摩擦シートは、シート状の合成繊維や網目の細かい金網の表面及び裏面に、研磨粒子を塗布（接着）したものである。摩擦シートは、緊張材Ｃに対する摩擦力を増強するために用いられ、緊張材Ｃの端末部分、すなわち、配設部３０に配置される緊張材Ｃの周囲に設けることができる。

図３（ａ）に示すように、補助部材Ｑは、円弧状に形成された第２配設部２２に対応して緊張材Ｃの周面の少なくとも一部と接触する形状（例えば、円弧状）に形成することができる。また、図３（ｂ）に示すように、補助部材Ｑは、定着具１の支圧板４０と当接する端面１３とは逆側の配設部３０の端部（緊張材Ｃの基端側端部）から所定の長さ分、延設されるように形成されている。このように構成することで、緊張材Ｃに対してテーパ面と接触する領域と非接触の領域との境界で加わるせん断力等を低減させることができる。

なお、本実施例では、配設部３０の一部（第２配設部２２）のみに補助部材Ｑを設けているが、これに限るものではない。例えば、配設部３０全体（第１配設部１２及び第２配設部２２）又は配設部３０の一部（第１配設部１２）のみに、補助部材Ｑを設けてもよい。また、補助部材Ｑは、配設部３０に対して一体に又は別体で設けることができる。また、補助部材Ｑは、緊張材Ｃに対して予め設けるように構成してもよい。

本実施例の定着具１では、Ｘ方向に張られる緊張材Ｃは、テーパ面１１Ａ，２１によってＸ方向（メス部材１０及びオス部材２０の軸方向）に対して傾斜して挟持されている。つまり、定着具１のＹ方向の断面積は、図３（ｂ）に示すように、建造物側に位置する右側端部から緊張材Ｃの基端側の左側端部に向かって徐々に大きくなっており、緊張材Ｃは、定着具１によって軸方向に対して角度α傾斜した状態で挟持されている。角度αは、テーパ面１１Ａ，２１のテーパ角度に相当する。

また、図３（ｂ）の例に示すように、定着具１の右側端部（端面１３）からコンクリート５０側に向かって張られる領域では、緊張材Ｃは、Ｘ方向（軸方向）に平行に張られており、右側端部までＸ方向に平行に張られた緊張材Ｃが、当該右側端部から左側の緊張材Ｃを挟持する定着領域においてテーパ面１１Ａ，２１に沿ってＸ方向に傾斜して張られている。

このようにテーパ面１１Ａ，２１の周方向に放射状に配置される複数の各緊張材Ｃは、コンクリート５０側の領域においてＸ方向（軸方向）に平行に張られつつ、定着具１の右側端部からテーパ面１１Ａ，２１のテーパ角度αに沿って左側端部に向かって傾斜して張られ、メス部材１０及びオス部材２０のくさび効果により定着具１に固定される。

次に、図４を参照して、Ｘ方向に引張荷重が作用する緊張材Ｃに対し、定着具１に緊張材Ｃを固定するための側圧力Ｆについて説明する。なお、図４の例では、補助部材Ｑを省略している。

図４に示すように、緊張材Ｃに対し、テーパ面１１Ａ，２１のＸ方向への嵌め合い、言い換えれば、メス部材１０及びオス部材２０のくさび効果は、緊張材Ｃの表面に対して直交する方向から側圧力Ｆを当該緊張材Ｃに与えている。この側圧力Ｆが、緊張材Ｃを定着具１に固定させるための定着力となる。

ここで、側圧力Ｆは、定着具１のＸ方向における緊張材Ｃとの接触面の長さに応じて変化する。例えば、定着領域の長さが短い場合、緊張材Ｃと定着領域との接触面積が小さくなる。このため、接触面積が小さい領域でＸ方向に作用する引張荷重に対抗した大きい摩擦抵抗が得られるように、緊張材Ｃに側圧力を与える必要がある。これに対して、定着領域を長く形成すると、緊張材Ｃと定着領域との接触面積が大きくなる。このため、Ｘ方向に作用する引張荷重に対抗した適切な摩擦抵抗が、緊張材Ｃに作用させる側圧力を大きくしなくても得ることができる。

そこで、本実施例の定着具１は、Ｘ方向（軸方向）における長さＬを長く形成することで、繊維強化プラスチック製線条体で構成される緊張材Ｃに対して側圧力Ｆが作用する区間（定着領域）を長く形成する。このように構成することで、引張荷重に対応する側圧力（くさび効果による定着力）Ｆが、定着領域に配設される緊張材Ｃの長さ方向全体に分散させることができる。このため、側圧力Ｆが作用する区間が短い場合に比べて、過度の側圧力が緊張材Ｃに加わることが抑制され、繊維強化プラスチック製線条体で構成される緊張材Ｃの破断等が生じにくい定着構造を実現することができる。

表１は、緊張材Ｃが接触するテーパ面１１Ａ，２１の長さ方向に対応するメス部材１０及びオス部材２０のＸ方向における一端から他端までの長さＬが異なる各定着具１（被試験体Ａ〜Ｈ）それぞれについて行った評価試験の試験結果を示している。

本評価試験では、各定着具１の片端に、プレストレスコンクリート工法に緊張材として用いる繊維強化プラスチック製線条体を装着して引張試験を行った。なお、引張試験は、土木学会規準「連続繊維補強材を用いたＰＣ工法の定着具及び接続具の性能試験方法」（JSCE-E537-1999）に準じている。また、繊維強化プラスチック製線条体は、土木学会規準「連続繊維補強材の品質規格」（JSCE-E131-1999）に準じている。

具体的には、繊維強化プラスチック製線条体は、炭素繊維及びエポキシ樹脂の複合材を材料とする単線を撚り合わせて形成されたものを用いた。繊維強化プラスチック製線条体の直径は、１２.５ｍｍである。保証破断荷重Ｐ０は、１２８８ｋＮである。

引張試験では、所定長さを有する試験ベンチに所定本数の繊維強化プラスチック製線条体を挿入する。なお、定着具１に配置される繊維強化プラスチック製線条体の本数を７本に設定して試験を行っている。長さ方向における試験ベンチの両端において、試験ベンチ固定側の各繊維強化プラスチック製線条体の一端側の余長に、定着具１が支圧板４０を介して固定される。また、試験ベンチ緊張側の各繊維強化プラスチック製線条体の他端側の余長に、ジャッキ（引張試験装置）が固定される。

そして、ジャッキにより、所定の引張速度（載荷速度）で、片端が定着具１に固定される各繊維強化プラスチック製線条体に荷重を与えた。ジャッキによる載荷は、少なくとも１つの繊維強化プラスチック製線条体の破断あるいは定着具１の変形などにより最大引張荷重に達するまで行った。

なお、本引張試験に用いられる繊維強化プラスチック製線条体には、緊張材Ｃの形状に合わせて鉄製のワイヤ等で筒状に形成したブレードネットの緩衝材（緩衝層）は設けられていない。本引張試験は、繊維強化プラスチック製線条体とは個別に構成される上述した補助部材Ｑが、７つの配設部３０それぞれに配置された状態で行われた。補助部材Ｑは、上述した摩擦シートを用いた。なお、本引張試験の定着具１の定着構造は、配設部３０において、繊維強化プラスチック製線条体の周方向の面の少なくとも一部が、配設部３０に対して直接接触した状態となっている。また、各被試験体Ａ〜Ｈは、テーパ角度（側圧力Ｆが作用する定着領域において、テーパ面１１Ａ，２１又はテーパ面１１Ａ，２１に沿って配置される繊維強化プラスチック製線条体の軸方向に対する傾斜角度）が同じあり、長さＬを相違させたものである。

本評価試験の定着効率は、繊維強化プラスチック製線条体の保証破断荷重Ｐ０に対する引張試験による破断荷重Ｐ（又は、定着具１から繊維強化プラスチック製線条体が抜けた場合の抜け荷重）の割合である。定着効率は、「定着効率（％）＝（Ｐ／Ｐ０）×１００」で求められる。

表１に示すように、８０％以上の大きな定着効率が得られた被試験体に「○」が記されており、８０％未満の小さな定着効率が得られた被試験体に「×」が記されている。ここで、本評価試験では、安定した定着効率の基準を８０％以上に設定している。

これは、土木学会「連続繊維を用いたコンクリート構造物の設計・施工指針（案），平成８年９月」に準じており、実際の施工において、緊張材へ与える荷重は、最大でも緊張材の保証破断荷重（Ｐ０）の８０％であることに基づいている。したがって、８０％以上の定着効率が得られれば、実使用に対して十分な定着性能を発揮できるので、本評価試験では、緊張材の保証破断荷重（Ｐ０）の８０％を最大の引張荷重とする現場での実使用に基づいて、十分な定着性能を発揮できる安定した定着効率の基準を、８０％以上に設定している。

被試験体Ａは、従来のＰＣ鋼材の定着具であり、長さＬは、１００ｍｍである。表１から明らかなように、被試験体Ａに比べて、定着具１の長さＬが長くなるほど、定着効率が大きくなっていることが確認された。つまり、側圧力Ｆが作用する区間（定着領域）が長くなるほど、引張荷重に対応する側圧力（くさび効果による定着力）Ｆが、定着領域に配設される繊維強化プラスチック製線条体の長さ方向全体に分散されていることが確認された。なお、被試験体Ａ〜Ｈのいずれにおいても、定着効率は、繊維強化プラスチック製線条体が破断した時点における引張荷重（表１の最大荷重）が用いられて計算されたものである。

本評価試験では、被試験体Ａよりも長さＬを長くすると、被試験体Ａに比べて大きな定着効率が得られ、定着具１の長さＬが１２５ｍｍの被試験体Ｂでは、７５．２％の定着効率を得ることができた。さらに、定着具１の長さＬを長くし、長さＬが１３０ｍｍの被試験体Ｃは、引張試験中において低荷重時に繊維強化プラスチック製線条体が破断することなく、８０.１％の大きな定着効率を得ることができた。そして、被試験体Ａよりも長さＬが長い被試験体Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈも、引張試験中において低荷重時に繊維強化プラスチック製線条体が破断せずに、それぞれ９０．３％、９６．１％，９８．４％、９９．０％，９９．７％の大きな定着効率を得ることができた。被試験体Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの試験結果において、長さＬが１５０ｍｍ以上である場合、定着効率９０％を下回ることがなかったことを確認でき、さらには、長さＬが２００ｍｍ以上となると、９８％以上の極めて大きい定着効率が得られることが確認できた。また、これら各被試験体Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈでの引張試験において、定着具１の先端で繊維強化プラスチック製線条体が２本破断したのは、被試験体Ｅのみであり、各被試験体Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｈは、１本が破断したのみであった。つまり、これら各被試験体Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈでの引張試験において、繊維強化プラスチック製線条体が３本以上破断することがなかった。

一方、定着具１の長さＬが１００ｍｍである従来のＰＣ鋼材用の被試験体Ａは、引張試験中において低荷重時に繊維強化プラスチック製線条体が破断してしまい、５４．５％の小さな定着効率しか得ることができなかった。被試験体Ａは、低荷重時にもかかわらず定着具１の先端（オス部材２０の先端）において局所的にせん断力が加わり、７本の繊維強化プラスチック製線条体のうち、３本が破断した。被試験体Ａは、長さＬが短いため、引張荷重に対応する側圧力Ｆを、定着領域に配設される繊維強化プラスチック製線条体の長さ方向全体に十分に分散できず、大きい定着効率が得にくいことが確認できた。

図５は、表１の評価試験結果における各被試験体の長さと定着効率の関係を示した図である。図５に示すように、従来品である被試験体Ａに対して被試験体Ｂから定着効率が急激に上昇しおり、長さＬが１３０ｍｍ以上の被試験体Ｃで８０％以上の大きな定着効率となっている。言い換えれば、長さＬが１３０ｍｍよりも短くなるにつれて、定着効率が急激に低下し、小さな定着効率しか得られないことが明確に把握できる。また、被試験体Ｃに対して被試験体Ｄの定着効率も急激に上昇しており、長さＬが１５０ｍｍ以上だと、９０％以上の大きな定着効率が得られること分かる。

また、長さＬが２００ｍｍ以上の各被試験体Ｆ，Ｇ，Ｈは、９８.４％、９９．０％、９９．７％の極めて大きな定着効率となっており、被試験体Ｈは、定着効率が１００％付近までの上昇している。このとき、図５に示すように、長さＬが３００ｍｍを超える範囲では、更なる定着効率の向上はあまり見込めないことが把握できる。一方で、長さＬが長くなってもテーパ角度が一定（同じ）なので、被試験体ＡからＨになるにつれて、外形形状が大型化し、重量も大きくなる。そこで、３００ｍｍを長さＬの上限とし、長さＬが、１３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下、又は１５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下の範囲とすることで、安定した定着性能を発揮させつつ、小型化、軽量化された繊維強化プラスチック製線条体の定着具を実現することができる。

なお、定着効率の向上と定着具の小型化、軽量化の観点では、被試験体Ｆを境に定着効率の上昇率（図５の傾き）が小さくなっている。そこで、９８．４％以上の大きな定着効率が得られる被試験体Ｆの２００ｍｍを長さＬの上限とし、例えば、長さＬを１３０ｍｍ以上２００ｍｍ以下、又は１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲とすることで、安定した定着性能を発揮させつつ、更なる小型化、軽量化された繊維強化プラスチック製線条体の定着具を実現することができる。同様に、９９．０％以上の大きな定着効率が得られる被試験体Ｇの２５０ｍｍを長さＬの上限とし、例えば、長さＬを１３０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下、又は１５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下の範囲とすることもできる。この場合、安定した定着性能を発揮させつつ、長さＬが３００ｍｍの被試験体Ｈよりも小型化、軽量化された繊維強化プラスチック製線条体の定着具を実現することができる。

このように本評価試験において、定着具１のメス部材１０とオス部材２０との間に形成されるテーパ面の周方向に所定間隔で複数の繊維強化プラスチック製線条体が配置される定着構造では、定着具１の定着領域に相当する長さＬが１３０ｍｍ以上である場合、定着効率８０％に達するまでに、低荷重時に繊維強化プラスチック製線条体が破断することがなかった。

特に、定着具１の定着領域に相当する長さＬが１５０ｍｍ以上である場合、定着効率９０％を下回ることがなく、引張荷重に対抗した大きい摩擦抵抗が得られた。１５０ｍｍ以上の長さを有する定着具１では、引張荷重に対抗した大きい摩擦抵抗を得るための側圧力Ｆが、定着領域に配設される繊維強化プラスチック製線条体の長さ方向全体に対して分散する度合いが大きくなり、繊維強化プラスチック製線条体の破断等を抑制しつつ、大きい定着力を作用させることができることを確認できた。

本実施例の定着具１は、メス部材１０にオス部材２０を挿入して繊維強化プラスチック製線条体の緊張材Ｃを挟持して固定させる繊維強化プラスチック製線条体の定着具であり、メス部材１０とオス部材２０との間の傾斜したテーパ面の周方向に所定の間隔で複数の緊張材Ｃそれぞれが配置される複数の配設部３０を備えている。そして、緊張材Ｃが接触するテーパ面の長さ方向に対応するメス部材１０及びオス部材２０の一端から他端までの長さが、１３０ｍｍ以上に形成されている。

テーパ面に沿って傾斜して配置される緊張材Ｃに作用する側圧力が加わる長さが、１３０ｍｍ以上となるように長く形成されているので、上記表１の評価試験結果から明らかなように、繊維強化プラスチック製線条体で構成される緊張材Ｃの側圧力が作用する区間が大きくなり、引張荷重に対応した側圧力を緊張材Ｃ全体に分散させつつ、大きい定着効率で緊張材Ｃを固定することができる。このため、緩衝材によって緊張材Ｃへの局部的なせん断力等を分散させるのでなく、定着構造として繊維強化プラスチック製線条体で構成される緊張材Ｃに対し、過度の側圧力が加わることを抑制させることができ、緊張材Ｃの破断等が生じにくい定着を実現することができる。

特に、本実施例の定着構造は、定着領域に相当する長さＬが１３０ｍｍ以上であれば、繊維強化プラスチック製線条体で構成される緊張材Ｃの破断等が生じにくい定着を実現することができるが、より好ましくは、表１に示すように、定着具１の定着領域に相当する長さＬを１５０ｍｍ以上とすることで、定着効率９０％のより安定した定着を実現することができる。さらには、定着具１の定着領域に相当する長さＬを２００ｍｍ以上とすることで、定着効率９８％以上のより安定した定着を実現することができる。

また、本実施例の定着具１は、従来とは異なり、実際の施工現場である建造物等の作業場所で緊張材Ｃをメス部材１０及びオス部材２０によって定着させる定着作業を行うことができる。

従来は、例えば、特許文献１のように１本の緊張材に対して１つのくさびが必要であり、複数本の緊張材を固定する場合、複数のくさびが必要であった。このため、作業場所において、個別のくさび効果による側圧力を複数本の緊張材それぞれに対して作用させて固定していく定着作業は、煩雑であり、現実的ではない。また、従来は、複数本の緊張材を１つの定着具で固定する際、定着具と緊張材とをセメントなどで固着させる必要があった。このとき、セメントが十分に固着していないと、定着具と緊張材との定着が不十分となるおそれがあるため、実際の建造物等の施工現場において定着具と緊張材とを定着させる作業を行うことができず、事前に施工場所とは異なる工場で定着具と緊張材とをセメントなどで固着させる作業が必要であった。

このように従来は、定着具が設置された緊張材を施工場所である建造物等に搬送し、定着具が予め設置された状態の緊張材を施工対象の建造物等に配設していた。したがって、施工現場での定着具と緊張材との定着作業を行うことができず、作業性向上を図ることができない課題があった。

これに対して、本実施例の定着具１は、上述したように建造物等の施工現場においてメス部材１０及びオス部材２０を組付けることで、コンクリート５０に張られる複数の緊張材Ｃを定着具１に簡単に固定することができる。このため、作業性が極めて高い。例えば、作業現場での緊張材Ｃの長さを調整しながら、定着具１を容易にかつ精度良く配設することができる。また、セメントなどを用いた定着作業を必要としないため、緊張材Ｃに与える引張荷重の調整を容易に行え、現場での施工状況に応じた定着具１の設置を行うことができる。

１：定着具
１０：メス部材
１１：挿通孔
１１Ａ：テーパ面
１２：第１配設部
２０：オス部材
２１：テーパ面
２２：第２配設部
３０：配設部
Ｃ：緊張材
Ｑ：補助部材

Claims (5)

1. メス部材にオス部材を挿入して繊維強化プラスチック製の線条体で構成された緊張材を挟持して固定させる定着具であって、
   前記メス部材及び前記オス部材は、一端から他端に向かって傾斜したテーパ状に形成されるとともに、前記メス部材と前記オス部材との間の傾斜したテーパ面の周方向に所定の間隔で複数の前記緊張材それぞれが配置される複数の配設部を備え、
   前記緊張材が接触するテーパ面の長さ方向に対応する前記メス部材及び前記オス部材の前記一端から他端までの長さが、１３０ｍｍ以上であることを特徴とする繊維強化プラスチック製線条体の定着具。
2. 前記長さが１５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化プラスチック製線条体の定着具。
3. 前記長さが３００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維強化プラスチック製線条体の定着具。
4. 前記配設部と前記緊張材との間に配置され、前記一端から他端に向かって前記テーパ面に沿って延びる補助部材を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の繊維強化プラスチック製線条体の定着具。
5. 前記オス部材は、外周面から内側に凹状に形成され、前記緊張材の周面に接触する円弧状の第１配設部を備え、
   前記メス部材は、前記オス部材が挿入された状態における前記第１配設部に対応する位置に設けられ、内周面から外側に向かって凹状に形成される前記緊張材の周面に接触する円弧状の第２配設部を備え、
   前記緊張材は、前記第１配設部及び前記第２配設部に接触して周方向から挟持されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の繊維強化プラスチック製線条体の定着具。

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