JPH0742766B2 - Reinforcement method near the fixing part of prestressed concrete - Google Patents
Reinforcement method near the fixing part of prestressed concreteInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はプレストレストコンクリートの補強方法、特に
ポストテンション方式プレストレストコンクリートの定
着部近傍の補強方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for reinforcing prestressed concrete, and more particularly to a method for reinforcing post-tension type prestressed concrete in the vicinity of a fixing portion.
（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点） 従来使用に先立ち、高張力鋼材を緊張して、コンクリー
トにあらかじめ圧縮応力を働かせることにより適用構造
物の範囲を拡大した、いわゆるプレストレストコンクリ
ートは、長スパン構造物の梁や桁などの現場施工のコン
クリート工事や杭、矢板、空間パネル、まくら木等のコ
ンクリート製品に用いられている。(Problems to be solved by the prior art and invention) Prior to conventional use, the high-strength steel material is tensioned, and the range of applicable structures is expanded by pre-applying compressive stress to the concrete, so-called prestressed concrete, It is used for concrete construction such as beams and girders of long-span structures, and for concrete products such as piles, sheet piles, space panels, and sleepers.
そして、プレストレストコンクリートの製造方法の一つ
にポストテンション方式がある。これはPC鋼材及びPC鋼
より線又はPC鋼棒等（総じてPC鋼材という）とそれを覆
うシース及び必要な鉄筋を型枠中に配置した後、該型枠
内へコンクリートを打設し、コンクリートが所定の強度
に達したのち、PC鋼材を左右両端あるいはどちらか一方
から緊張し、そしてコンクリートに定着具によりこのPC
鋼材を定着することによってプレストレストを導入する
方式である。And one of the manufacturing methods of prestressed concrete is a post tension method. This consists of placing PC steel and PC steel stranded wires or PC steel rods (generally referred to as PC steel), a sheath that covers them, and necessary rebars in the formwork, then placing concrete into the formwork, and then concrete. After reaching the specified strength, the PC steel is tensioned from the left and right ends or either side, and the PC is fixed by the fixing tool.
This is a method of introducing prestressing by fixing the steel material.
しかし、そうしたポストテンション方式においては、ポ
ストテンション部材の定着端付近のコンクリートはPC鋼
材に対する定着装置を介して作用するプレストレスト力
によって局部的な支圧を受け、第３図に示すごとく定着
部付近のコンクリートには圧縮応力10の他に、プレスト
レスト力に直交する方向に局部的な引張応力である割裂
引張力11のほか剥裂引張力12が生じ、その結果本来、引
張応力には非常に弱いコンクリートの腹部に、第５図に
示すごとくひび割れ（割裂ひび13や剥裂ひび14）が起
き、コンクリートの耐久性・美観が著しく損なわれ、破
壊するに至る危険がある。However, in such a post-tension system, the concrete near the fixing end of the post-tension member is locally supported by the prestressing force acting on the PC steel material via the fixing device, and as shown in FIG. In addition to compressive stress 10 in concrete, split tensile force 11 which is a local tensile stress in the direction orthogonal to the prestressed force, and peel tensile force 12 occur, and as a result, concrete which is originally very weak in tensile stress. As shown in FIG. 5, cracks (crack crack 13 and tear crack 14) occur on the abdomen of the concrete, and the durability and aesthetics of the concrete are significantly impaired, and there is a risk of destruction.
そうしたコンクリートの破壊等を防止するため、一般
に、構造用鉄筋であるスパイラル筋あるいは格子状鉄筋
などが配筋され、補強される。In order to prevent such destruction of concrete, generally, structural reinforcing bars such as spiral reinforcing bars or lattice reinforcing bars are reinforced and reinforced.
そして、スパイラル筋は第３図図示のごとき割裂応力や
剥裂応力に対し、コンクリートのひび割れ防止効果が有
るものであり、引張強度が40〜60Kgf/mm2程度の構造用
鉄筋が使用されている。The spiral reinforcement has the effect of preventing cracking of concrete against splitting stress and peeling stress as shown in Fig. 3, and structural rebar having a tensile strength of about 40 to 60 Kgf / mm 2 is used. .
ところでその表面が滑面であるものはともかく、異形鉄
筋の場合は、コンクリートとの付着は異形表面で表面積
が大きいため強力であって補強筋としては好ましいもの
であるが、それを、一定寸法形状のスパイラル状に成形
とするのは至難なことであり、しかも屈曲作業に長時間
を要するため、補強筋として使用されることは希であっ
た。By the way, regardless of the fact that its surface is smooth, in the case of deformed reinforcing bars, the adhesion with concrete is strong because it is a deformed surface and has a large surface area and is preferable as a reinforcing bar, but it is It is extremely difficult to form a spiral shape and the bending work requires a long time, so it was rarely used as a reinforcing bar.
また大型のプレストレストコンクリート構造物の製造に
際しては、スパイラル筋用鉄筋は必要強度を保証するた
め太径のものを用いなければならず、そうすると前記屈
曲作業も更に大変な労力、機械力を要するものとなって
いた。Further, when manufacturing a large-scale prestressed concrete structure, the reinforcing bar for spiral reinforcement must have a large diameter in order to guarantee the required strength, and then the bending work requires more labor and mechanical force. Was becoming.
（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題に鑑み開発されたものであり、本発明
者は、従来PC鋼棒（緊張鋼棒）として用いられていたJI
S G3109規格のPC鋼棒であって複数条の螺旋溝を有する
異形棒を、定着部付近のスパイラル補強筋として使用す
ることによって、割裂に対する補強等が大いに改善され
ることを見出だして、本発明をなすに至った。(Means for Solving Problems) The present invention was developed in view of the above problems, and the present inventor has found that the JI conventionally used as a PC steel rod (tensile steel rod).
It was found that by using a deformed bar of S G3109 standard PC steel bar with multiple spiral grooves as a spiral reinforcing bar near the anchorage, the reinforcement against splitting is greatly improved. Invented.
本発明はすなわち、日本工業規格JIS G3109のPC鋼棒で
あって複数条の螺旋溝を有する異形棒を、円形または長
方形のスパイラル状に屈曲し、これをポストテンション
方式プレストレストコンクリートの定着部近傍のコンク
リート内に埋設して割裂応力補強筋となすことを特徴と
するプレストレストコンクリートの定着部近傍の補強方
法である。The present invention is a PC steel rod of Japanese Industrial Standard JIS G3109, which is a deformed rod having a plurality of spiral grooves, is bent into a circular or rectangular spiral shape, and this is placed in the vicinity of an anchoring portion of post-tensioning prestressed concrete. It is a reinforcing method in the vicinity of an anchorage part of prestressed concrete, which is characterized in that it is embedded in concrete to form a split stress reinforcing bar.
ここで、日本工業規格によればJIS G3109（1977）のPC
鋼棒は直径が7.4〜32mm、機械的特性が降伏点（0.2％永
久伸びに対する応力）80Kgf/mm2以上、引張強度:95Kgf/
mm2以上、伸び５％以上、レラクレーション値:1.5％以
下のもので、形状としては丸棒と異形棒のものがある。
そしてその異形PC鋼棒に相当する市販のものとしては、
例えば高周波熱錬株式会社製の登録商標名「ウルボン」
があり、それは直径7.25〜13.10mmで、複数条のリード
幅の大きな螺旋溝（直径１に対するリード幅は約３以
上）を有する異形PC鋼棒であって、本発明において用い
られる補強筋のうちの好適なものの一つである。Here, according to Japanese Industrial Standards, PC of JIS G3109 (1977)
The steel rod has a diameter of 7.4 to 32 mm, mechanical properties of the yield point (stress for 0.2% permanent elongation) of 80 Kgf / mm 2 or more, tensile strength: 95 Kgf /
mm 2 or more, elongation 5% or more, relaxation value: 1.5% or less, and there are round bar and deformed bar as the shape.
And as a commercially available product equivalent to the deformed PC steel bar,
For example, registered trademark name "Urubon" manufactured by High Frequency Hot Smelting Co., Ltd.
Which is a deformed PC steel rod having a diameter of 7.25 to 13.10 mm and a plurality of spiral grooves having a large lead width (the lead width is about 3 or more for a diameter of 1), among the reinforcing bars used in the present invention. It is one of the preferred ones.
以下に図面に基づき、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例に係るスパイラル補強筋が配
筋されたプレストレストコンクリートの断面図であり、
第２図は本発明に好適に用いられるスパイラル補強筋、
異形PC鋼棒の一例の側面図及び断面図（左は３列溝、右
は６列溝の例）である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a prestressed concrete having spiral reinforcing bars arranged according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a spiral reinforcing bar preferably used in the present invention,
It is a side view and sectional drawing of an example of a variant PC steel bar (left is an example of 3 rows groove, right is an example of 6 rows).
施工において、まず型枠内にPC鋼材１が貫挿されている
シース２とそれを取り囲むようにして本発明に係る複数
条の螺旋溝を有するスパイラル補強筋（前記「ウルボ
ン」製）15を配設したのち、それにコンクリートを打設
する。In the construction, first, the sheath 2 in which the PC steel material 1 is inserted in the formwork and the spiral reinforcing bar (made of "Ulubon") 15 having a plurality of spiral grooves according to the present invention are arranged so as to surround the sheath 2. After setting, concrete is poured into it.
次に一定時間経過させてコンクリートを硬化せしめ所要
強度に達したのち、PC鋼材１を両端部あるいは片方から
引張って緊張させ、その状態において、PC鋼材１端部の
定着具（アンカープレート４、ナット５）で定着する。
その後前記PC鋼材１両端部あるいは片方からの引張状態
を解除し、コンクリート３の両端面あるいは片方から定
着具（4,5）を通してプレストレスが両端面からコンク
リート３に加わるようにする。Next, after a certain period of time has passed to harden the concrete to reach the required strength, the PC steel material 1 is pulled and tensioned from both ends or one side, and in this state, the fixing tool (anchor plate 4, nut, anchor plate 4 and nut) of the PC steel material 1 end. Fix in 5).
Then, the tensile state from both ends or one side of the PC steel material 1 is released, and prestress is applied to the concrete 3 from both end faces or one side of the concrete 3 through the fixing tools (4,5).
なお、第４図は他のプレストレストコンクリートの例を
示すものであり、図において２はシース、３はコンクリ
ート、15は本発明に係るスパイラル筋、16はメスコー
ン、17はオスコーン、18はPC鋼線又はPC鋼より線であ
る。Note that FIG. 4 shows another example of prestressed concrete. In the figure, 2 is a sheath, 3 is concrete, 15 is a spiral streak according to the present invention, 16 is a female cone, 17 is a male cone, 18 is a PC steel wire. Or it is a stranded PC steel wire.
そうすると、第３図によって説明した、割裂応力11及び
剥裂応力12はスパイラル筋15によって半径方向へ広がる
のが阻止され、その結果、コンクリート３表面に第５図
のごときひび割れが生じるのを防止することができる。Then, the split stress 11 and the peel stress 12 explained by FIG. 3 are prevented from spreading in the radial direction by the spiral streak 15, and as a result, the concrete 3 surface is prevented from being cracked as shown in FIG. be able to.
本発明はそうした際に、従来使用されている構造用鉄筋
であるスパイラル補強筋のかわりに、特に引張強度がそ
れの２〜３倍であるJIS G3109のPC鋼棒であって複数条
の螺旋溝を有する異形棒を用いたため、その使用量を約
1/2〜1/3に減少させることができ、通常定着部近傍の断
面積を30％以上低減することができる。In this case, the present invention is a JIS G3109 PC steel rod having a tensile strength of 2 to 3 times that of the spiral reinforcing bar, which is a conventional structural reinforcing bar, and has a plurality of spiral grooves. Since a deformed bar with a
It can be reduced to 1/2 to 1/3, and the cross-sectional area in the vicinity of the fixing portion can be reduced by 30% or more.
その結果、コンクリート、型枠等の使用材料量を大幅に
削減でき、構造物重量の軽量化、構造物内部空間の増大
化を図ることができる。As a result, the amount of materials used such as concrete and formwork can be significantly reduced, the weight of the structure can be reduced, and the internal space of the structure can be increased.
次に、本発明の効果を確認するために行った以下の比較
試験を説明する。Next, the following comparative tests conducted to confirm the effects of the present invention will be described.
まず、多数の同一サイズの中央に貫通縦孔を設けた矩形
円筒形コンクリートに、下記〜の各種補強筋を巻回
埋没して試験体とし、載荷試験を行った。First, a load test was conducted on a rectangular cylindrical concrete having a large number of through holes at the center of the same size and winding and burying the following reinforcing reinforcements as a test body.
．公称径16mmの普通異形鉄筋スパイラル（55mmピッ
チ） ．公称径16mmの普通異形鉄筋の矩形補強筋（50mmピッ
チ） ．本発明に係る前記「ウルボン」製の、公称径11mmの
異形PC鋼棒スパイラル（55mmピッチ） 載荷試験は、上記〜の各種矩形コンクリート試験体
を直立させ、その上方から荷重を掛けることによって実
施した。なお、各矩形コンクリート試験体の上方部はポ
ストテンション方式プレストレストコンクリートの定着
部形状に模したものとし、かつ同部には定着体を端面の
み露出した状態で埋設した。． Regular deformed rebar spiral with nominal diameter of 16 mm (55 mm pitch). Rectangular reinforcing bar (50 mm pitch) of ordinary deformed bar with a nominal diameter of 16 mm. The "Urubon" according to the present invention, a deformed PC steel rod spiral (55 mm pitch) with a nominal diameter of 11 mm, the load test was carried out by standing the above rectangular concrete test specimens upright and applying a load from above. . The upper part of each rectangular concrete test piece was modeled on the shape of the fixing part of pretensioned prestressed concrete, and the fixing part was embedded in the same part with only the end face exposed.
載荷荷重は、最大PC鋼材規格引張荷重（Pu）まで徐々に
載荷し（前記載荷により定着体端面を押圧して定着体部
のみに集中載荷し）、最終的には試験体の破壊に至るま
で行った。The applied load is gradually applied up to the maximum PC steel standard tensile load (Pu) (the end face of the fixing body is pressed by the above-mentioned load to concentrate the load only on the fixing body part), and finally until the test body is destroyed. went.
各補強方法による効果は、試験体に埋設された定着体の
めり込み量を測定することで行われた。The effect of each reinforcing method was measured by measuring the amount of intrusion of the fixing body embedded in the test body.
めり込み量は定着体背面のコンクリートの健全度を示す
指針であり、めり込み量が大きい場合は割裂によってコ
ンクリートの損傷が大きいことを示し、補強効果が低下
していることを意味するものである。The amount of intrusion is a guideline for the soundness of the concrete on the rear surface of the fixing body. When the amount of intrusion is large, it indicates that the concrete is damaged by splitting and the reinforcing effect is reduced.
定着体のめり込み量を最大PC鋼材規格引張荷重（Pu）の
60％、70％及び90％の各載荷時で比較したものを表−１
に示す。The amount of penetration of the fixing body is the maximum PC steel standard tensile load (Pu)
Table 1 shows a comparison of loading at 60%, 70% and 90%.
Shown in.
表−１に記載のとおり、．の定着体のめり込み量を1.
00（100％）とした場合、．は約0.97（97％）であ
り、本発明に係る．は約0.80（80％）であった。 As shown in Table-1 ,. Fixing amount of the fixing body of 1.
If 00 (100%), then. Is about 0.97 (97%) and relates to the present invention. Was about 0.80 (80%).
以上の結果からみて、本発明に係るPC鋼棒スパイラル筋
補強が定着体背面のコンクリートの割裂防止に及ぼす効
果は通常補強に対して、その直径が11/16であるにもか
かわらず、約20％増であり、大きな効果を発揮している
ことが判る。From the above results, the effect of the PC steel rod spiral reinforcement according to the present invention on preventing splitting of the concrete on the rear surface of the fixing body is usually about 20% despite the fact that the diameter is 11/16. It is an increase of%, and it can be seen that a great effect is exhibited.
また、本発明に係る補強筋は、リブ付きなどの従来の構
造用鉄筋等とは異なり、PC鋼棒のスパイラル屈曲作業も
容易となり、成形精度も高くなる。それはリード幅の大
きな螺旋溝を設けたものであるため、該異形PC鋼棒を曲
穴を有するダイス等に挿通引き抜きして容易に屈曲させ
ることができることによる。Further, the reinforcing bar according to the present invention is different from the conventional structural rebar having ribs and the like, and the work of spirally bending the PC steel rod is facilitated, and the forming accuracy is improved. This is because a spiral groove having a large lead width is provided, so that the deformed PC steel rod can be easily bent by inserting and pulling it out into a die or the like having a curved hole.
なお、第６図（Ａ），（Ｂ）に示すものは円形又は長方
形のスパイラル補強筋で、本発明実施例において使用さ
れる形状のものである。6 (A) and 6 (B) are circular or rectangular spiral reinforcing bars having the shape used in the embodiments of the present invention.
（発明の効果） 上記のごとく、本発明によればスパイラル補強筋の使用
量は従来技術の場合の1/2〜1/3程度となし得ると共に、
通常定着部近傍の断面積を30％以上低減することができ
る。(Effect of the invention) As described above, according to the present invention, the amount of the spiral reinforcing bar used can be about 1/2 to 1/3 of that of the conventional technique, and
It is possible to reduce the cross-sectional area in the vicinity of the fixing portion by 30% or more.
その結果、コンクリートの総重量も部材断面を小さくで
きるため軽量化でき、しかも、定着部付近のコンクリー
ト面の割裂を十分に防止できるのである。As a result, the total weight of concrete can be made lighter because the cross section of the member can be made smaller, and furthermore, cracking of the concrete surface in the vicinity of the fixing portion can be sufficiently prevented.
ところで一般に、コンクリート打設前のプレストレスト
コンクリートの定着部付近はスタラップ筋。グリッド筋
等、配筋が込み入って狭隘な空間部を形成しており、ス
パイラル筋が大きいとそれだけ空間部が少なくなってコ
ンクリートが隅部まで十分に充填され難いものであり、
製品内に部分的空隙等を生じ易く、部材の欠陥となり易
いのである。By the way, in general, there are stirrup streaks near the anchorage part of prestressed concrete before placing concrete. It has a narrow space that is complicated by grid arrangements such as grid reinforcement, and if the spiral reinforcement is large, the space is reduced accordingly and it is difficult for concrete to be fully filled to the corners.
Partial voids and the like are likely to occur in the product, which tends to cause defects in members.
しかしながら、本発明によればスパイラル補強筋の占有
体積が減少した分だけ、鉄筋間隔を広く形成することが
でき、そのためコンクリートを型枠内の隅々まで充填す
ることが容易、かつ確実にすることができ、そして更に
プレストレストコンクリートの定着部付近の強度が十分
に高められる。However, according to the present invention, the space between the reinforcing bars can be widened by the amount that the occupied volume of the spiral reinforcing bar is reduced, so that it is easy and reliable to fill the concrete with every corner. In addition, the strength of the prestressed concrete near the anchoring portion is sufficiently increased.
そして、スパイラル補強筋の周面には複数条の螺旋溝が
存在するため、コンクリートとの接合表面積が増大し、
補強筋全径にわたって接合強度がほぼ均一となり、また
割裂応力に対しても均等に作用する結果、リブ付き補強
筋等の場合のように局部応力を受けてひびが発生する危
険がない。And since there are multiple spiral grooves on the peripheral surface of the spiral reinforcing bar, the joint surface area with concrete increases,
The joint strength becomes almost uniform over the entire diameter of the reinforcing bar and evenly acts on the splitting stress. As a result, unlike the case of the reinforcing bar with ribs, there is no risk of cracking due to local stress.
したがって本発明は、従来技術を大幅に改善するもので
ある。Therefore, the present invention is a significant improvement over the prior art.
第１図は本発明の一実施例のスパイラル補強筋が配筋さ
れたプレストレストコンクリートの断面図、第２図はそ
れに使用されるスパイラル補強筋の側面図及び断面図を
示し、第３図はプレストレストコンクリートの定着部付
近の応力分布状態、第４図本発明のプレストレストコン
クリートの他の実施例を示すものであり、第５図はプレ
ストレストコンクリート壁表面のひび割れ状態、また第
６図はスパイラル筋の形状を示す。 図中、 1:PC鋼材、2:シース 3:コンクリート、4:アンカープレート 5:ナット、6:ねじ棒部 10:圧縮応力域、11:割裂応力域 12:剥裂応力域、13:割裂ひび 14:剥裂ひび 15:本発明に係る螺旋溝付きスパイラル補強筋 16:メスコーン 17:オスコーン 18:PC鋼線又はPC鋼より線FIG. 1 is a sectional view of a prestressed concrete in which spiral reinforcing bars of one embodiment of the present invention are arranged, FIG. 2 is a side view and a sectional view of a spiral reinforcing bar used therein, and FIG. 3 is a prestressed concrete. Fig. 4 shows the stress distribution in the vicinity of the anchorage of concrete, Fig. 4 shows another embodiment of the prestressed concrete of the present invention, Fig. 5 shows the state of cracks on the surface of the prestressed concrete wall, and Fig. 6 shows the shape of spiral streaks. Indicates. In the figure, 1: PC steel, 2: Sheath 3: Concrete, 4: Anchor plate 5: Nut, 6: Screw rod part 10: Compressive stress area, 11: Split stress area 12: Peeling stress area, 13: Split crack 14: Peeling crack 15: Spiral reinforcing bar with spiral groove according to the present invention 16: Female cone 17: Male cone 18: PC steel wire or PC steel stranded wire
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−44622（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−66320（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭39−2587（ＪＰ，Ｂ１) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-50-44622 (JP, A) Actual development-Sho 51-66320 (JP, U) JP-B 39-2587 (JP, B1)
Claims (1)
複数条の螺旋溝を有する異形棒を、円形又は長方形のス
パイラル状に屈曲し、これをポストテンション方式プレ
ストレストコンクリートの定着部近傍のコンクリート内
に埋設して割裂応力補強筋となすことを特徴とするプレ
ストレストコンクリートの定着部近傍の補強方法。1. A PC steel rod according to Japanese Industrial Standard JIS G3109, which is a deformed rod having a plurality of spiral grooves, is bent in a circular or rectangular spiral shape, and is bent in the vicinity of the anchoring portion of post-tension prestressed concrete. A reinforcing method in the vicinity of an anchorage part of prestressed concrete, characterized by being embedded in concrete to form a split stress reinforcing bar.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002242348A (en) * | 2001-02-22 | 2002-08-28 | Kurosawa Construction Co Ltd | Precast concrete slab, and slab and construction method therefor |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5921751B1 (en) * | 2015-10-06 | 2016-05-24 | オリエンタル白石株式会社 | Fixing device reinforcing structure and fixing device reinforcing method |
| JP7261658B2 (en) * | 2019-05-21 | 2023-04-20 | トヨタＴ＆Ｓ建設株式会社 | Method for joining precast concrete members |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5346016B2 (en) * | 1973-08-23 | 1978-12-11 | ||
| JPS5166320U (en) * | 1974-11-20 | 1976-05-25 |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP60122722A patent/JPH0742766B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002242348A (en) * | 2001-02-22 | 2002-08-28 | Kurosawa Construction Co Ltd | Precast concrete slab, and slab and construction method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61282535A (en) | 1986-12-12 |
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