JP3082666B2 - Unbonded high tension tension structure pier - Google Patents
Unbonded high tension tension structure pierInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、主筋の代わりに
アンボンドＰＣ鋼材などの高張力緊張鋼材によって補強
されたアンボンド高張力緊張構造の橋脚に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pier having an unbonded high-tensile-strength structure reinforced by high-tensile-tensile steel such as unbonded PC instead of a main reinforcement.
【０００２】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
に、橋梁の下部構造として構築される橋脚は、鉛直荷重
だけでなく地震時の水平荷重も充分に負担するように構
築する必要がある。2. Description of the Related Art Generally, a pier constructed as a substructure of a bridge must be constructed so as to sufficiently bear not only a vertical load but also a horizontal load during an earthquake.
【０００３】従来、最も一般的な鉄筋コンクリート構造
の橋脚は、鉛直方向に複数本の主筋を配筋し、この主筋
の周囲に複数本のフープ筋などの剪断補強筋を配筋し、
かつ、主筋および剪断補強筋の周囲にコンクリートを打
設して構築されている。Conventionally, the most common reinforced concrete pier has a plurality of main reinforcing bars arranged in the vertical direction, and a plurality of hoop reinforcing bars such as hoop reinforcing bars arranged around the main reinforcing bars.
And it is constructed by casting concrete around the main reinforcement and the shear reinforcement.
【０００４】そして、この種の橋脚に地震時などに弾性
限度以上の地震力（水平力）が作用すると、主筋が塑性
化することにより地震力を吸収するが、地震後に主筋の
塑性化に伴う残留変位や損傷が残ることを免れない。When a seismic force (horizontal force) exceeding the elastic limit acts on this type of pier during an earthquake or the like, the seismic force is absorbed by plasticizing the main muscles. It is inevitable that residual displacement and damage remain.
【０００５】また、承知のとおり、今回の阪神・淡路大
震災において、この種の橋脚は多大な被害を被り、補
修、補強工事が盛んに行われている。[0005] Also, as you know, during the Great Hanshin-Awaji Earthquake, piers of this kind suffered enormous damage, and repair and reinforcement work is being actively carried out.
【０００６】一般に、鉄筋コンクリート構造の橋脚は、
地震時などに大きな水平力を受けると、応力の大きな部
分では弾性範囲を超えることとなる。この場合、鉄筋コ
ンクリートは弾性範囲を超えても、適切な剪断補強がさ
れていれば、材料の非線形特性により相当程度まで変形
することができて粘り強い構造といえる。Generally, a pier of a reinforced concrete structure is
When a large horizontal force is applied during an earthquake or the like, the portion having a large stress exceeds the elastic range. In this case, even if the reinforced concrete exceeds the elastic range, if it is appropriately sheared and reinforced, it can be deformed to a considerable extent due to the nonlinear characteristics of the material, and it can be said that the reinforced concrete has a tough structure.
【０００７】しかし、主筋が一旦降伏すると、弾性係数
が低下し、主筋としての耐荷重性能を充分に期待できな
いことなどから、損傷後に充分な補強が不可欠となる。[0007] However, once the main bar yields, the elastic coefficient is reduced, and the load-bearing performance of the main bar cannot be sufficiently expected. Therefore, sufficient reinforcement after damage is indispensable.
【０００８】このため、今回の地震被害の経験から、主
筋の必要な個所が局部的であっても、いわゆる段落とし
は避けるべきであるなどの理由から、橋脚が高くなるに
つれて主筋の配筋量が嵩み不経済になるなどの課題があ
った。[0008] For this reason, from the experience of this earthquake damage, even if the required location of the main reinforcement is local, it should be avoided as a so-called paragraph. However, there were problems such as bulkiness and uneconomic.
【０００９】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、経済施工を可能にし、かつ、地震時の
過大な水平力にも容易に追従して対応できるようにした
アンボンド高張力緊張構造の橋脚を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has an unbonded high tension which enables economical construction and can easily follow and respond to an excessive horizontal force during an earthquake. It is intended to provide a pier having a tension structure.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明に係るアンボン
ド高張力緊張構造の橋脚は、鉄筋コンクリート又はプレ
キャストコンクリートブロックによって構築される橋脚
に、その上端部から下端部にわたって複数本のアンポン
ド高張力緊張材を挿通して鉛直方向にプレストレスを導
入し、かつ、応力の最も大きくなる部分に、過大応力に
よるコンクリートの破損を防止する誘発目地を設けるこ
とにより構成されている。A bridge pier having an unbonded high-tensile tension structure according to the present invention comprises a bridge pier constructed of reinforced concrete or precast concrete block, which is provided with a plurality of unpounded high-tensile tension members from its upper end to its lower end. It is constructed by inserting a prestress in the vertical direction through the insertion and providing an induction joint for preventing damage to the concrete due to excessive stress in a portion where the stress is the largest.
【００１１】誘発目地は橋脚の表面部に橋脚の周方向に
連続する溝状に複数段形成され、また、誘発目地を有す
る部分に過大応力によるコンクリートの破壊を防止する
補強部材が取り付けられている。The induction joint is formed in a plurality of steps on the surface of the pier in a groove shape continuous in the circumferential direction of the pier, and a reinforcement member for preventing breakage of concrete due to excessive stress is attached to the portion having the induction joint. .
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図１〜図３は、この発明の実施の
一形態を示し、図において、符号１はアンボンド高張力
緊張構造の橋脚（以下「橋脚１」という）、２はこの橋
脚１のコンクリート中に上端部から下端部にわたって連
続して挿通してあって、橋脚１に鉛直方向に所定大のプ
レストレスを導入するアンボンド高張力緊張材、３は橋
脚１の地上近くに形成してあって、過大な外力（主に曲
げ応力）による橋脚１の局部破損を防止する誘発目地、
４はこの誘発目地３が設けられている部分を補強する補
強部材である。1 to 3 show an embodiment of the present invention. In the drawings, reference numeral 1 denotes a pier having an unbonded high tension tension structure (hereinafter referred to as "pier 1"), and 2 denotes this pier. An unbonded high-tensile tendon material, which is continuously inserted from the upper end to the lower end in the concrete 1 and introduces a predetermined large prestress into the pier 1 vertically, 3 is formed near the ground of the pier 1 Inducing joints to prevent local damage of pier 1 due to excessive external force (mainly bending stress),
Reference numeral 4 denotes a reinforcing member for reinforcing the portion where the induction joint 3 is provided.
【００１３】橋脚１は場所打ち鉄筋コンクリート又はプ
レキャストコンクリートブロックによって円形又は矩形
断面形に構築され、コンクリート中には乾燥収縮などに
よる表面のきれつを防止するために必要な最小の補強鉄
筋が配筋されている。The pier 1 is constructed in a circular or rectangular cross section by cast-in-place reinforced concrete or precast concrete block. In the concrete, a minimum reinforcing reinforcing bar necessary for preventing surface cracks due to drying shrinkage or the like is arranged. ing.
【００１４】アンボンド高張力緊張材２は橋脚１の周縁
部に橋脚１の周方向に所定間隔おきに挿通されている。
アンボンド高張力緊張材２の下端部2aは橋脚１の基礎部
1aのコンクリート中に強固に定着され、上端部は橋脚１
の上端部に定着ナットやくさび（図省略）などによって
強固に定着されている。The unbonded high-tensile tendon 2 is inserted around the pier 1 at predetermined intervals in the circumferential direction of the pier 1.
The lower end 2a of the unbonded high tension tendon 2 is the base of the pier 1.
It is firmly fixed in the concrete of 1a, and the upper end is
Is firmly fixed to the upper end by a fixing nut or a wedge (not shown).
【００１５】また、アンボンド高張力緊張材２にはコン
クリート躯体の付着を低減させるためのアンボンド処理
が施されたＰＣ鋼材又はこれに準ずるカーボンファイバ
ーなどが使用されている。この場合のアンボンド処理と
しては、シース（図省略）の中に高張力緊張材を挿通し
てコンクリートが付着しないようにする方法、シースの
中に高張力緊張材を挿通し、かつ、その周囲に摩擦低減
用のタールやグリースを充填する方法、さらに、高張力
緊張材の表面に単にタールやグリースなどを塗着する方
法などがあり、要するに高張力緊張材にコンクリートが
付着しない方法であれば、どのような方法でもよい。The unbonded high-tensile tendon 2 is made of unbonded PC steel or carbon fiber or the like, which has been subjected to an unbond treatment for reducing the adhesion of the concrete frame. In this case, the unbonding treatment includes a method of inserting a high-tensile tendon into a sheath (not shown) to prevent concrete from adhering, a method of inserting a high-tensile tendon into the sheath, and surrounding the sheath. There is a method of filling tar or grease for friction reduction, a method of simply applying tar or grease on the surface of the high-tensile tendon, etc.In short, if the concrete does not adhere to the high-tensile tendon, Any method may be used.
【００１６】なお、橋脚１の規模に応じてアンボンド高
張力緊張材２の本数および一本当たりの導入緊張力を適
宜調節するものとする。The number of unbonded high-tensile tendons 2 and the introduced tension per strand are appropriately adjusted according to the scale of the pier 1.
【００１７】誘発目地３は、応力（主に曲げ応力）が最
も大きく、かつ、地上からでも補修可能な部分に一定範
囲にわたって水平に複数段設けられている。誘発目地３
はコンクリートの表面に単に橋脚１の周方向に連続する
溝状の切り込み（凹部）を複数段形成したり、この部分
に配筋される主筋を省略するなどの簡単な方法によって
形成されている。The induction joint 3 is provided with a plurality of horizontal steps over a certain range in a portion where the stress (mainly bending stress) is the largest and can be repaired even from the ground. Trigger joint 3
Is formed by a simple method such as simply forming a plurality of groove-shaped cuts (recesses) continuous in the circumferential direction of the pier 1 on the surface of the concrete, or omitting the main reinforcing bars arranged in this portion.
【００１８】補強部材４は圧縮時にコンクリートが側方
に膨出するなどして破壊しないようにするもので、格子
鉄筋、帯鉄筋、あるいは鋼板などが使用され、格子鉄筋
は水平に配筋され（図2(a)参照）、帯鉄筋はアンボンド
高張力緊張材２の周囲にスパイラル状若しくは単にリン
グ状に配筋され（図2(b)参照）、また、鋼板はアンボン
ド高張力緊張材２の周囲に巻き付けられている。The reinforcing member 4 is used to prevent the concrete from swelling to the side when compressed, thereby preventing the concrete from breaking. For example, a lattice reinforcing bar, a band reinforcing steel, a steel plate, or the like is used. (See FIG. 2 (a)), the strip reinforcing bars are arranged spirally or simply in a ring shape around the unbonded high-tensile tendon 2 (see FIG. 2 (b)). It is wrapped around.
【００１９】このような構成において、橋脚１に設計で
想定した以上の地震力（水平力）が作用しても、橋脚基
部の誘発目地３が開き、橋脚頂部の水平変位が急激に増
加することとなるが、地震力の低下に伴い、変形は弾性
的に回復し、誘発目地３付近のコンクリートは多少の損
傷を被るかも知れないが、全体としては初期剛性に近い
状態まで回復して地震後の供用が可能になる。In such a configuration, even if a seismic force (horizontal force) more than designed in the pier 1 acts on the pier 1, the induced joint 3 at the base of the pier opens and the horizontal displacement of the pier top sharply increases. However, as the seismic force decreases, the deformation recovers elastically and the concrete near the joint 3 may suffer some damage, but as a whole it recovers to a state close to the initial stiffness and after the earthquake Can be used.
【００２０】要するに、地震エネルギーを部材（例えば
主筋）の塑性化によって吸収するのではなく、非線形弾
性の変形特性を利用して運動エネルギーと位置エネルギ
ーとに変換することで、地震時の短期的な作用を凌ごう
とするものである。特に、直下形の地震に見られるよう
な衝撃的な作用に対しては、履歴減衰によるエネルギー
吸収はほとんど期待できないことから、本工法のような
非線形弾性構造物の優位性が期待できる。In short, instead of absorbing seismic energy by plasticizing members (for example, main bars), the seismic energy is converted into kinetic energy and potential energy by using the deformation characteristics of non-linear elasticity, so that the short-term It tries to surpass the action. In particular, for shock effects such as those observed in a direct earthquake, energy absorption due to hysteresis can hardly be expected, so the advantage of a nonlinear elastic structure like this method can be expected.
【００２１】[0021]
【発明の効果】この発明に係るアンボンド高張力緊張構
造の橋脚は、以上説明した構成からなり、鉄筋コンクリ
ート又はプレキャストコンクリートブロックによって構
築される橋脚に、その上端部から下端部わたって複数本
のアンポンド高張力緊張材を挿通して鉛直方向にプレス
トレスを導入してなるので、剪断耐力が増加し、また、
プレストレスにより設計想定荷重以下では圧縮応力が卓
越することから、コンクリート躯体のひび割れを抑制で
きて耐久性を著しく高めることができる。The pier having an unbonded high-tensile tension structure according to the present invention has the above-described structure, and includes a plurality of unbonded high piers extending from the upper end to the lower end of a pier constructed of reinforced concrete or precast concrete block. Since the prestress is introduced in the vertical direction by inserting a tension tendon, the shear strength increases, and
Since the prestress causes a predominant compressive stress at a design load or less, cracking of the concrete skeleton can be suppressed and durability can be significantly increased.
【００２２】また、プレストレスの量を適宜調節するこ
とにより従来のコンクリート橋脚に比べてスレンダーな
橋脚とすることができる。By appropriately adjusting the amount of prestress, a pier that is slenderer than a conventional concrete pier can be obtained.
【００２３】また、応力の最も大きくなる部分に、過大
応力によるコンクリートの破損を防止する誘発目地が設
けてあることにより、設計想定荷重以上の地震力が一時
的に作用しても、一定限度以下であれば、弾性的に回復
し、損傷を被ることもなく、地震後の速やかな供用を可
能にすることができる。In addition, since a joint for preventing concrete from being damaged due to excessive stress is provided at a portion where the stress becomes the largest, even if an earthquake force exceeding the designed load is temporarily applied, it is not more than a certain limit. If this is the case, it can be elastically recovered and can be quickly used after an earthquake without being damaged.
【００２４】また、誘発目地を有する部分に過大応力に
よるコンクリートの破壊を防止する補強部材が取り付け
てあるので、誘発目地を有する部分をきわめて簡単な方
法で確実に補強できる。Further, since the reinforcing member for preventing the concrete from being broken due to excessive stress is attached to the portion having the induced joint, the portion having the induced joint can be surely reinforced by a very simple method.
【００２５】さらに、大量の補強鉄筋（主筋およびフー
プ筋など）の代わりに少ない高張力緊張鋼材を使用し、
かつ、プレストレス構造とすることにより断面の低減化
が可能となり、経済施工も図れる。Further, a large amount of reinforcing steel (such as a main bar and a hoop bar) is replaced with a small amount of high-tensile steel,
In addition, by adopting the prestress structure, the cross section can be reduced, and economical construction can be achieved.
【図１】アンボンド高張力緊張構造の橋脚の一例を示す
縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a pier having an unbonded high tension tension structure.
【図２】(a),(b) は図１におけるイ−イ線断面図であ
る。FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views taken along the line II in FIG.
１…橋脚（アンボンド高張力緊張構造の橋脚）、２…ア
ンボンド高張力緊張材、３…誘発目地、４…補強部材。1. Bridge piers (piers with unbonded high-tensile tension structure), 2. Unbonded high-tensile tension members, 3. Induced joints, 4. Reinforcement members.
Claims (3)
クリートブロックによって構築される橋脚に、その上端
部から下端部にわたって複数本のアンボンド高張力緊張
材を挿通して鉛直方向にプレストレスを導入し、かつ、
応力の最も大きくなる部分にその一定範囲にわたって、
過大応力によるコンクリートの破損を防止する誘発目地
を設けてなることを特徴とするアンボンド高張力緊張構
造の橋脚。Claims: 1. A plurality of unbonded high-tensile tension members are inserted from the upper end to the lower end of a pier constructed of reinforced concrete or precast concrete block to introduce prestress in the vertical direction, and
In the area where the stress is greatest, over a certain range,
A pier having an unbonded high-tensile tension structure, which is provided with an induction joint for preventing concrete from being damaged by excessive stress.
に連続する溝状に複数段形成してなることを特徴とする
請求項第１項記載のアンボンド高張力緊張構造の橋脚。2. The pier having an unbonded high-tensile tension structure according to claim 1, wherein the induced joint is formed in a plurality of steps on a surface portion of the pier in a groove shape continuous in a circumferential direction of the pier.
コンクリートの破壊を防止する補強部材を取り付けてな
ることを特徴とする請求項第１項又は第２項記載のアン
ボンド高張力緊張構造の橋脚。3. A bridge pier having an unbonded high-tensile tension structure according to claim 1, wherein a reinforcing member for preventing breakage of concrete due to excessive stress is attached to a portion having the induced joint.
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|---|---|---|---|
| JP12152796A JP3082666B2 (en) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | Unbonded high tension tension structure pier |
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|---|---|---|---|
| JP12152796A JP3082666B2 (en) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | Unbonded high tension tension structure pier |
Publications (2)
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| JPH09302619A JPH09302619A (en) | 1997-11-25 |
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