JP2003138693A - Pc steel material - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、橋梁など、プレテ
ンション構造のコンクリート構造物に用いるPC鋼材と、
このPC鋼材を用いたコンクリート構造物に関するもので
ある。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a PC steel material used for a pretensioned concrete structure such as a bridge,
The present invention relates to a concrete structure using this PC steel material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、プレテンション工法によるコ
ンクリート構造物の施工が広く行われている。プレテン
ション工法は、予めPC鋼材を緊張し、型枠を形成してコ
ンクリートを打設し、コンクリートの硬化後に緊張力を
開放してコンクリートにプレストレスを導入する工法で
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, concrete structures have been widely constructed by the pretensioning method. The pre-tensioning method is a method of pre-stressing PC steel, forming a formwork and placing concrete, and releasing the tension after hardening of the concrete to introduce pre-stress into the concrete.
【０００３】このプレテンション工法で用いるPC鋼材と
しては、一般的に裸のPC鋼より線が用いられ、付着を良
くする方法として異形PC鋼棒や素線に複数の穴を設けた
インデントPC鋼撚り線が知られている。これらはいずれ
の場合も、鋼材のコンクリートとの付着は、ストランド
の撚りや表面のインデント或いは鋼棒のネジ等、鋼材表
面の凹凸のみに期待していた。As a PC steel material used in this pretensioning method, a bare PC steel stranded wire is generally used. As a method for improving adhesion, a deformed PC steel rod or an indented PC steel having a plurality of holes formed in a wire is used. Stranded wire is known. In any of these cases, the adhesion of the steel material to the concrete was expected only to the unevenness of the steel material surface such as the twisting of the strands, the surface indentation or the screw of the steel rod.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のPC鋼材
では、長い付着伝達長が必要であるという問題があっ
た。すなわち、上述の高付着PC鋼材では、付着伝達長の
テストにおいて、最低でも65D（D:鋼材直径）程度の付
着長が必要であった。However, the conventional PC steel material has a problem that a long adhesion transmission length is required. That is, in the above-mentioned high adhesion PC steel material, in the adhesion transmission length test, the adhesion length of at least about 65D (D: steel material diameter) was required.
【０００５】従って、本発明の主目的は、付着伝達長を
より短くできるPC鋼材と、このPC鋼材を用いたコンクリ
ート構造物を提供することにある。Therefore, a main object of the present invention is to provide a PC steel material which can further reduce the adhesion transmission length and a concrete structure using the PC steel material.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、PC鋼材におけ
るコンクリート構造物の端面に相当する位置に近接して
外径の大きい膨出部を設けることで上記の目的を達成す
る。The present invention achieves the above object by providing a bulging portion having a large outer diameter in the vicinity of a position corresponding to an end face of a concrete structure in a PC steel material.
【０００７】すなわち、プレテンション構造のコンクリ
ート構造物に用いるPC鋼材であって、前記PC鋼材におけ
るコンクリート構造物の端面内側または端面外側に相当
する位置に、PC鋼材の外径よりも大きい外径を持つ膨出
部を具えることを特徴とする。That is, in a PC steel material used for a pretensioned concrete structure, an outer diameter larger than the outer diameter of the PC steel material is provided at a position corresponding to the inner end surface or the outer end surface of the concrete structure in the PC steel material. It is characterized by having a bulging part to have.
【０００８】また、本発明コンクリート構造物は、上記
のPC鋼材を用いたプレテンション構造のコンクリート構
造物であることを特徴とする。Further, the concrete structure of the present invention is characterized by being a pretensioned concrete structure using the above PC steel material.
【０００９】PC鋼材とコンクリートとの付着を向上させ
るため、楔と楔受け、ナット、プレート等の膨出部を形
成することで、コンクリートブロックに支圧を取り、付
着伝達長を小さくすることができる。In order to improve the adhesion between the PC steel material and the concrete, by forming wedges, wedge receivers, nuts, bulging portions such as plates, it is possible to support the concrete block and reduce the adhesion transmission length. it can.
【００１０】構造物の端面内側に膨出部を形成する場
合、PC鋼材の種類に応じて次のような膨出部の具体的構
成が挙げられる。When forming a bulging portion inside the end face of a structure, the following specific configurations of the bulging portion can be mentioned depending on the type of PC steel material.
【００１１】PC鋼材がPC鋼撚り線で、膨出部がPC鋼撚
り線の外周に装着される楔と楔受けからなる。The PC steel material is a PC steel stranded wire, and the bulging portion is composed of a wedge and a wedge receiver mounted on the outer periphery of the PC steel stranded wire.
【００１２】PC鋼材がPC鋼棒で、膨出部がPC鋼棒の外
周にねじ込まれるナットである。The PC steel material is a PC steel rod, and the bulging portion is a nut screwed onto the outer circumference of the PC steel rod.
【００１３】一方、コンクリート構造物の端面外側に相
当する位置に膨出部を形成する場合、PC鋼材の種類に応
じて次のような膨出部の具体的構成が挙げられる。On the other hand, when forming a bulged portion at a position corresponding to the outer side of the end surface of the concrete structure, the following specific configuration of the bulged portion can be mentioned depending on the type of PC steel material.
【００１４】PC鋼材がPC鋼撚り線で、膨出部がPC鋼撚
り線の外周に装着される楔と楔受けからなる。The PC steel material is a PC steel stranded wire, and the bulging portion is composed of a wedge and a wedge receiver mounted on the outer periphery of the PC steel stranded wire.
【００１５】PC鋼材がPC鋼棒で、膨出部が、PC鋼棒の
外周にねじ込まれるナットと、このナットとコンクリー
ト構造物の端面の間に介在されるプレートである。The PC steel material is a PC steel rod, and the bulging portion is a nut screwed onto the outer periphery of the PC steel rod and a plate interposed between this nut and the end surface of the concrete structure.
【００１６】これらの膨出部の外径は、PC鋼材の外径よ
りも50％以上大きくすることが好ましい。このような膨
出部を設けることで、従来に比べて付着伝達長を25％以
上短縮することが可能である。The outer diameter of these bulging portions is preferably 50% or more larger than the outer diameter of the PC steel material. By providing such a bulged portion, it is possible to reduce the adhesion transmission length by 25% or more compared to the conventional case.
【００１７】上述した膨出部を形成するPC鋼材の具体例
としては、次のものが挙げられる。もちろん、これら以
外の種類またはサイズのPC鋼材であっても膨出部の形成
は可能である。The following are specific examples of the PC steel material forming the above-mentioned bulging portion. Of course, it is possible to form the bulged portion even with a PC steel material of a type or size other than these.
【００１８】・PC鋼より線（インデントあり又はな
し）、外径：φ9.3mm〜28.6mm
・PC鋼棒（丸棒）、外径：φ9.2mm〜φ40mm
・細径異形PC鋼棒（螺旋溝付き）、外径：φ7.1mm〜φ1
2.6mm
・総ねじPC鋼棒、外径：φ23mm〜φ36mm· PC steel stranded wire (with or without indentation), outer diameter: φ9.3 mm to 28.6 mm · PC steel rod (round bar), outer diameter: φ9.2 mm to φ40 mm · Small diameter deformed PC steel rod (spiral) With groove), outer diameter: φ7.1 mm to φ1
2.6mm-Total screw PC steel rod, outer diameter: φ23mm ~ φ36mm
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。緊張した各種PC鋼材を予め埋め込んだコンクリー
トブロックにおいて、PC鋼材の張力を解放し、コンクリ
ート躯体内の付着伝達長を確認することでプレテンショ
ン構造物のPC鋼材として適用可能かどうかを検討した。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. In a concrete block in which various strained PC steel materials were embedded in advance, the tension of PC steel material was released, and it was examined whether or not it could be applied as a PC steel material for pretensioned structures by confirming the adhesion transfer length in the concrete body.
【００２０】試験供試体には次の３種類のPC鋼材を用い
た。
φ15.2mmPC鋼より線：1本の中心素線の周りに６本の
外周素線を撚り合わせた一般的なPC鋼より線である（図
1A参照）。The following three types of PC steel materials were used as test specimens. φ 15.2 mm PC steel stranded wire: It is a general PC steel stranded wire in which 6 outer strands are twisted around one central strand (Fig.
See 1A).
【００２１】φ23mm総ねじPC鋼棒12（商品名ケビンデ
スターブ：図1B参照）：鋼棒表面に雄ネジの機能を持つ
リブを形成したPC鋼棒である。Φ23 mm total screw PC steel rod 12 (trade name: Kevin Desturb: see FIG. 1B): A PC steel rod having ribs having a function of a male screw formed on the surface of the steel rod.
【００２２】φ12.7mm細径異形PC鋼棒13（商品名スミ
ツイスト：図1C参照）：鋼棒表面に複数の螺旋溝が形成
されたPC鋼棒である。Φ12.7 mm small-diameter deformed PC steel rod 13 (trade name: Smith Twist: see FIG. 1C): This is a PC steel rod having a plurality of spiral grooves formed on the surface of the steel rod.
【００２３】以上のPC鋼材を図2に示す試験装置に組み
込む。試験装置は、PC鋼材10が配筋されたコンクリート
ブロック20、PC鋼材緊張時の支持枠となる鉄枠ベンチ3
0、PC鋼材10を緊張・開放するジャッキ40およびポンプ
を具える。コンクリートブロック20には、図3に示すよ
うに、長手方向に主筋21が、周方向に組立筋22が配筋さ
れる。コンクリートブロック形成時には型枠を用いる。
各構成要素の仕様は次の通りである。The above PC steel material is incorporated into the test apparatus shown in FIG. The test equipment is a concrete block 20 in which PC steel 10 is reinforced, and an iron frame bench 3 that serves as a support frame when PC steel is strained.
0, equipped with jack 40 and pump for tensioning and releasing PC steel 10. As shown in FIG. 3, a main bar 21 is arranged in the longitudinal direction and an assembly bar 22 is arranged in the circumferential direction in the concrete block 20. A mold is used when forming concrete blocks.
The specifications of each component are as follows.
【００２４】コンクリートブロック：125×125×3550mm
（総ねじPC鋼棒用は□150mm）
鉄枠ベンチ：4940×730×110mm…３体（総ねじPC鋼棒
用は4840mm）
型枠：3550×225×135mm…３体（総ねじPC鋼棒用は□
150mm）[0024] Concrete block: 125 x 125 x 3550 mm
(Total screw PC steel bar □ 150mm) Iron frame bench: 4940 × 730 × 110mm… 3 bodies (total screw PC steel bar for 4840mm) Formwork: 3550 × 225 × 135mm… 3 bodies (total screw PC steel bar) For □
150 mm)
【００２５】また、各PC鋼材におけるコンクリートブロ
ックの端面と隣接する位置には、後述するように、ナッ
トやプレートあるいは楔と楔受けを用いた端部加工が施
される。各ナット、プレートおよび楔と楔受けのサイズ
は次の通りである。Further, at a position adjacent to the end surface of the concrete block in each PC steel material, as will be described later, end processing using a nut, a plate or a wedge and a wedge receiver is applied. The sizes of the nuts, plates, wedges and wedge receivers are as follows.
【００２６】ナット 総ねじPC鋼棒用：対角53mm、厚さ55mm 細径異形PC鋼棒用：対角30mm、厚さ21mmNut Total screw for PC steel bar: Diagonal 53mm, thickness 55mm For small diameter deformed PC steel bar: Diagonal 30 mm, thickness 21 mm
【００２７】プレート 総ねじPC鋼棒用：125mm角、厚さ9mm 細径異形PC鋼棒：125mm角、厚さ9mmPlate Total screw for PC steel bar: 125mm square, thickness 9mm Small-diameter deformed PC steel rod: 125 mm square, thickness 9 mm
【００２８】楔と楔受け 楔受け：外径45mm、長さ48mm 楔：上記楔受けに収納されるサイズの分割式円錐状Wedge and wedge receiver Wedge receiver: outer diameter 45 mm, length 48 mm Wedge: Divided conical shape that is stored in the wedge receiver
【００２９】試験は、PC鋼材に図4に示す端部加工を施
し、以下の手順で行う。The test is carried out in the following procedure by subjecting the PC steel material to the end working shown in FIG.
【００３０】(1)総ねじPC鋼棒12および細経異形PC鋼棒1
3の一端側（図4の右側）については型枠内側にナット5
1、52を取り付ける（図4A,B）。PC鋼より線14の一端側
には型枠内側に楔81と楔受け82を取りつける（図4C）。
図4における2本の破線が型枠位置を示している。細経異
形PC鋼棒13のナット52よりも端部側に装着されているの
はカップラー70である。(1) Full-threaded PC steel bar 12 and narrow-profile PC steel bar 1
For one end side of 3 (right side of Fig. 4), put nut 5 inside the formwork.
Install 1, 52 (Fig. 4A, B). A wedge 81 and a wedge receiver 82 are attached to the inside of the mold on one end side of the PC steel strand 14 (Fig. 4C).
The two broken lines in FIG. 4 indicate the mold position. A coupler 70 is mounted on the end side of the nut 52 of the narrow-profile PC steel rod 13.
【００３１】(2)総ねじPC鋼棒12および細径異形PC鋼棒1
3の逆端側（図4の左側）にはナット51、52およびプレー
ト61、62を取り付け、このプレート61、62がコンクリー
トブロックの端部外側に配置されるようPC鋼材をセット
する（図4A,B）。PC鋼より線14の逆端側にはブロックの
端部外側に楔81と楔受け82を取りつける（図4C）。(2) Total screw PC steel rod 12 and small-diameter deformed PC steel rod 1
Attach nuts 51, 52 and plates 61, 62 to the opposite end of 3 (left side in Fig. 4), and set the PC steel material so that the plates 61, 62 are located outside the end of the concrete block (Fig. 4A). , B). A wedge 81 and a wedge receiver 82 are attached to the outer end of the block on the opposite end side of the PC steel strand 14 (Fig. 4C).
【００３２】(3)各種PC鋼材を所定のジャッキ40とポン
プを用いて、0.9Py（Py：規定降伏点荷重）まで緊張す
る。(3) Various PC steel materials are tensioned to 0.9 Py (Py: specified yield point load) using a predetermined jack 40 and pump.
【００３３】(4)型枠内側のナットは型枠内側端部に隣
接し、ブロック端部外側のナット・プレートおよび楔・
楔受けはブロック端部に隣接して配置する。(4) The nut inside the formwork is adjacent to the inner end of the formwork, and the nut plate and wedge
The wedge receiver is located adjacent to the end of the block.
【００３４】(5)PC鋼材の位置が決まり次第、型枠内に
コンクリートを打設する。(5) Concrete is placed in the mold as soon as the position of the PC steel is determined.
【００３５】(6)コンクリート硬化後、型枠を取り外
し、コンクリートブロックの2側面の表面に50〜100mmピ
ッチでコンクリートゲージを貼り付ける。(6) After the concrete is hardened, the form is removed, and concrete gauges are attached to the surfaces of the two sides of the concrete block at a pitch of 50 to 100 mm.
【００３６】(7)コンクリート強度が49MPa（500kgf/c
m2）程度であることを確認し、両側のジャッキを用いて
同時に張力を開放する。(7) Concrete strength is 49MPa (500kgf / c
m 2 ) and then release the tension simultaneously using the jacks on both sides.
【００３７】(8)張力を解放した際のコンクリート躯体
のひずみを測定し、ひずみの分布により付着伝達長を算
定する。コンクリートブロックの端部からの距離をX
軸、コンクリート表面の圧縮ひずみをY軸にとった場
合、ブロック端部から離れるにしたがってひずみは増加
し、ブロックの中間部分ではほぼ一定の値となる。付着
伝達長は、ひずみゲージの値がこの一定値になるまでの
端部からの距離で求める。(8) The strain of the concrete skeleton when the tension is released is measured, and the adhesion transfer length is calculated from the strain distribution. X is the distance from the edge of the concrete block
When the compressive strain of the axis and the concrete surface is taken as the Y-axis, the strain increases as the distance from the block end increases, and the value becomes almost constant in the middle part of the block. The adhesion transfer length is determined by the distance from the end until the strain gauge value reaches this constant value.
【００３８】試験の結果、各PC鋼材における付着伝達長
は表1に示す通りとなった。表１において、「PC鋼撚り
線：楔＋楔受け付き」に表示した「内側」と「外側」は
楔と楔受けの配置個所がブロック端面の内側か外側かを
示している。As a result of the test, the adhesion transfer length of each PC steel material is as shown in Table 1. In Table 1, "inside" and "outside" indicated in "PC steel strand: with wedge + wedge receiver" indicate whether the location where the wedge and wedge receiver are arranged is inside or outside the block end surface.
【００３９】[0039]
【表１】 [Table 1]
【００４０】表１から明らかなように、ナットやプレー
トあるいは楔と楔受けを用いた実施例はいずれも付着伝
達長が従来の裸PC鋼より線と比較して短くなっているこ
とがわかる。As is clear from Table 1, in all the examples using nuts, plates or wedges and wedge receivers, the adhesion transmission length is shorter than that of the conventional bare PC steel wire.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明PC鋼材およ
びコンクリート構造物によれば、楔と楔受け、ナット、
プレートによりPC鋼材に膨出部を形成することで支圧を
とるため付着伝達長を低減することができる。As described above, according to the PC steel material and the concrete structure of the present invention, the wedge, the wedge receiver, the nut,
By forming a bulge in the PC steel material by the plate, the bearing pressure is taken and the adhesion transmission length can be reduced.
【図１】試験に用いたPC鋼材の形態を示す説明図で、
（A）は通常裸PC鋼より線、（B）は総ねじPC鋼棒、
（C）は細経異形PC鋼棒を示す。FIG. 1 is an explanatory view showing the form of a PC steel material used in a test,
(A) is usually a bare PC stranded wire, (B) is a full threaded PC steel rod,
(C) shows a PC steel bar with a narrow profile.
【図２】付着伝達長を測定するための試験装置の概略図
である。FIG. 2 is a schematic diagram of a test device for measuring the adhesion transfer length.
【図３】コンクリートブロックの配筋を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the reinforcement of concrete blocks.
【図４】PC鋼材の端部加工状態を示す説明図で、（A）
は細経異形PC鋼棒、（B）は総ねじPC鋼棒、（C）は15.2
mm PC鋼より線を示す。FIG. 4 is an explanatory view showing a state of processing the end portion of the PC steel material, (A)
Is a narrow-profile PC steel bar, (B) is a full-thread PC steel bar, and (C) is 15.2
mm Indicates a PC stranded wire.
10 PC鋼材 11 通常裸PC鋼より線 12 総ねじPC鋼棒 13 細径異形PC鋼棒 14 PC鋼より線 20 コンクリートブロック 21 主筋 22 組立筋 30 鉄枠ベンチ 40 ジャッキ 51、52 ナット 61、62 プレート 70 カップラー 81 楔 82 楔受け 10 PC steel 11 Normally bare PC steel stranded wire 12 Total screw PC steel rod 13 Small-diameter PC steel bar 14 PC steel stranded wire 20 concrete blocks 21 main lines 22 Assembly muscle 30 iron frame bench 40 jacks 51, 52 nuts 61, 62 plate 70 coupler 81 wedge 82 wedge receiver
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 真人 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 仁木 敏彦 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 松原 喜之 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 2D059 AA41 BB39 2E164 DA01 DA24 DA25 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Masato Yamada Sumitomo, 1-1 1-1 Koyokita, Itami City, Hyogo Prefecture Electric Industry Co., Ltd. Itami Works (72) Inventor Toshihiko Niki Sumitomo, 1-1 1-1 Koyokita, Itami City, Hyogo Prefecture Electric Industry Co., Ltd. Itami Works (72) Inventor Yoshiyuki Matsubara Sumitomo, 1-1 1-1 Koyokita, Itami City, Hyogo Prefecture Electric Industry Co., Ltd. Itami Works F-term (reference) 2D059 AA41 BB39 2E164 DA01 DA24 DA25
Claims (7)
物に用いるPC鋼材であって、 前記PC鋼材におけるコンクリート構造物の端面内側に相
当する位置に、PC鋼材の外径よりも大きい外径を持つ膨
出部を具えることを特徴とするPC鋼材。1. A PC steel material used for a pretensioned concrete structure, wherein the PC steel material has a bulge having an outer diameter larger than the outer diameter of the PC steel material at a position corresponding to the inside of the end surface of the concrete structure. PC steel material characterized by having parts.
なることを特徴とする請求項１に記載のPC鋼材。2. The PC steel material according to claim 1, wherein the PC steel material is a PC steel stranded wire, and the bulging portion is composed of a wedge and a wedge receiver mounted on the outer periphery of the PC steel stranded wire.
を特徴とする請求項１に記載のPC鋼材。3. The PC steel material according to claim 1, wherein the PC steel material is a PC steel rod and the bulging portion is a nut screwed onto the outer periphery of the PC steel rod.
物に用いるPC鋼材であって、 前記PC鋼材におけるコンクリート構造物の端面外側に相
当する位置に、PC鋼材の外径よりも大きい外径を持つ膨
出部を具えることを特徴とするPC鋼材。4. A PC steel material used for a pretensioned concrete structure, the bulge having an outer diameter larger than the outer diameter of the PC steel material at a position corresponding to the outside of the end surface of the concrete structure in the PC steel material. PC steel material characterized by having parts.
なることを特徴とする請求項４に記載のPC鋼材。5. The PC steel material according to claim 4, wherein the PC steel material is a PC steel stranded wire, and the bulging portion is composed of a wedge and a wedge receiver mounted on the outer periphery of the PC steel stranded wire.
ナットとコンクリート構造物の端面の間に介在されるプ
レートであることを特徴とする請求項４に記載のPC鋼
材。6. The PC steel material is a PC steel rod, and the bulging portion is a nut screwed onto the outer periphery of the PC steel rod and a plate interposed between the nut and the end surface of the concrete structure. The PC steel material according to claim 4.
を用いたことを特徴とするプレテンション構造のコンク
リート構造物。7. A concrete structure having a pretension structure, which comprises the PC steel material according to any one of claims 1 to 6.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2001
- 2001-11-01 JP JP2001337030A patent/JP2003138693A/en active Pending
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