JPH0742766B2

JPH0742766B2 - プレストレストコンクリ−トの定着部近傍の補強方法

Info

Publication number: JPH0742766B2
Application number: JP60122722A
Authority: JP
Inventors: 尚治池田; 清六深山; 隆橋口; 晃弘入江
Original assignee: ピ−シ−橋梁株式会社
Priority date: 1985-06-07
Filing date: 1985-06-07
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPS61282535A

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

以下に図面に基づき、本発明の実施例を説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

．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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── 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)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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。