技報

第 2 号 (2004 年)

プレテンション部材の端部緊張力改善方法に関する検討
技術本部

開発技術部

大柳修一

技術本部

開発技術部

青山敏幸

体であり，支圧板はナットで固定した．なお異形 PC 鋼棒を

１． はじめに
昭和 26 年にプレテンション PC マクラギが製品化されて以来，用いた供試体は，鋼材端部から 200mm をネジキリ加工し，供試

プレテンション部材は，橋梁・舗装版等各方面でさまざまな構造

体端部には 30mm のかぶりを設けるものとした．

物に適用されている．プレテンション部材の特徴は，PC 鋼材とコ(2) 実験方法

ンクリートの付着による緊張力伝達にあるが，その特性上，部材今回の実験では，鋼材に貼付したひずみゲージにより定着長端部近傍には緊張力が伝達されず，適用部材によっては弱点との推定と供試体端部からのプレストレス導入率の分布を測定した．

なる場合がある．

鋼材のひずみゲージ位置を図-3 に示す．鋼材ひずみは，プレス

本稿では，プレテンション方式における端部緊張力の低下を最小限に抑える方法として，① 異形 PC 鋼棒を使用し，コンクリートトレス導入直後から 7 日後まで定期的に計測した．プレストレス導入時のコンクリート圧縮強度は，32.4N/mm2 であった．との付着力を向上させる方法，および② 異形 PC 鋼棒の端部に300突起を配置し機械的に定着する方法，について実験的に検証し

75

3000

150757515075た結果を報告する．

２． 実験概要(1) 供試体の種類

PC鋼より線(φ15.2)

No.1(より線)

供試体の形状を図-1 に，供試体種類を表-1 に，供試体の端部300形状を図-2 にそれぞれ示す．

75170

2770

150

200mmネジキリ加工

75

心位置に 2 本配置し，スターラップ等の鉄筋は配置しないものとし

30 30

7575

供試体寸法は，150×300×3000mm とし，PC 鋼材を断面図

3000150た．供試体のパラメータは，鋼材の種類（PC 鋼より線と異形 PC異形PC鋼棒 (φ17)

No.2(異形鋼棒)鋼棒），および端部の突起（ナット，小型支圧板，ポストテンション300タイプの支圧板）とした．また各供試体の初期緊張力は，370kN

7575

30 53 272890

75

No.1(より線)は，φ15.2mm の PC 鋼より線を使用した通常の15075(=185kN×2 本)とした．

3000

150

異形PC鋼棒(φ17)

プレテンション方式の供試体である．No.2(異形鋼棒)は，鋼材にﾅｯﾄφ17用

φ17mm の異形 PC 鋼棒を使用した供試体である．No.3(鋼棒ナﾅｯﾄφ17用 異形PC鋼棒(φ17)

No.3(鋼棒ナット)ット)は，異形 PC 鋼棒のネジキリ加工部にφ17mm 用のナットを

3000

300
751509175

19289015075が 50mm の支圧板の孔にネジキリ加工を施し，異形 PC 鋼棒の75配置した供試体である．No.4(鋼棒小型支圧板)は， 1 辺の長さ端部に突起を設けた供試体である．No.5(鋼棒通常支圧板)は，異形PC鋼棒(φ17)

支圧板(ネジキリ)(50×50×19)

ポストテンション方式で使用する寸法の定着具を配置した供試
30075No.4(鋼棒小型支圧板)

3,000

300

150 75

150

3000
75

62 271927
222861

75

75 75

75
150

支圧板
異形PC鋼棒(ネジキリ) (φ17)

75

150

図-1 供試体形状・寸法

ナット
支圧板(φ17用)(φ17用) (90×90×19)
ワッシャー(φ17用)

表-1 供試体種類
No.

供試体名称

1より線

2

異形鋼棒

3

鋼棒ナット

4

鋼棒小型支圧板

5

鋼棒通常支圧板

緊張材
SWPR7BN 15.2

ナット

異形PC鋼棒(φ17)

支圧板No.5(鋼棒通常支圧板)

突起

図-2 供試体端部形状なし
なし
260

SBPD930/1080

φ17mm 用ナット

φ17□50mm，ネジ切り

140

4@200=800300

300

4@200=800

3 000□90mm＋ナット

図-3 鋼材ひずみゲージ位置

140260

技報 第 2 号 (2004 年)

３． 実験結果

表-2 各供試体の推定定着長

各供試体のプレストレス導入直後ならびにプレストレス導入 7日後の推定定着長を表-2 に示す．PC 鋼より線を用いた No.1(より線)の導入 7 日後の定着長は 1100mm(72φ)であり，道路橋示供試体

No.

名称

平均定着長(mm)
導入直後

導入 7 日後

1より線

1000 (66φ)

1100 (72φ)

2

異形鋼棒

600 (35φ)

600 (35φ)

トレス導入時のコンクリートの圧縮強度が，工場で製造されるプレ3鋼棒ナット

600 (35φ)

600 (35φ)

テンション部材に比べて若干小さかったこと，および供試体の端4鋼棒小型支圧板

400 (24φ)

400 (24φ)部には，コンクリートを横拘束するスターラップが配置されていな

5

鋼棒通常支圧板

400 (24φ)

400 (24φ)

方書に示されているプレテンション部材の定着長の 65φより若干大きな値となった．この理由としては，今回用いた供試体はプレス

か っ た こ と 等 が 考 え ら れ る ． 一 方 ， No.2( 異 形 鋼 棒 ) ， お よ び
No.3(鋼棒ナット)の導入 7 日後の定着長は 600mm(35φ)，120-導入直後 -No.4(鋼棒小型支圧板)，および No.5(鋼棒通常支圧板)の導入
推定定着長の測定結果より，異形 PC 鋼棒の使用は，ＰＣ鋼より線を用いた場合と比較して定着長の改善に大きく寄与することが確認された．しかし，突起の種類が定着長の改善に及ぼす影響は本実験内では認められなかった．
プレストレス導入率の軸方向分布を図-4 および図-5 にそれ

100プレストレス導入率（%）

7 日後の定着長はともに 400mm(24φ)であった．

97.3
96.4
91.1
84.6

95.7
94.7
90.9

8077.860
No.1(より線)
No.2(異形鋼棒)
No.3(鋼棒ナット)
No.4(鋼棒小型支圧板)
No.5(鋼棒通常支圧板)

47.24020ぞれ示す．図-4 は導入直後，図-5 は導入から 7 日後の結果である．プレストレス導入率は，PC 鋼材各部のひずみを支0間中央部の PC 鋼材ひずみで除して算出した．

0500

図 -4 に 示 す 結 果 か ら ， プ レ ス ト レ ス 導 入 直 後 の 端 部 よ り
入率は，No.1(より線)が 45%程度であるのに対して，異形 PC 鋼

-導入7日後 -小型支圧板)，No.5(鋼棒通常支圧板)の結果から，突起の違いによるプレストレス導入率の著しい変化は認められなかった．
図-5 に示す結果から，プレストレス導入 7 日後の端部より260mm におけるプレストレス導入率は，No.1(より線)が 36%，No.2(異形鋼棒)が 76%，No.3(鋼棒ナット)が 85%，No.4(鋼棒小型支圧板)，No.5(鋼棒通常支圧板)が 94%であった．

100
プレストレス導入率（%）

が認められる結果となった．一方 No.3(鋼棒ナット)，No.4(鋼棒95.0
94.6
84.6
79.6

93.5
92.3
85.4

8071.860
No.1(より線)
No.2(異形鋼棒)
No.3(鋼棒ナット)
No.4(鋼棒小型支圧板)
No.5(鋼棒通常支圧板)

4038.1
2034.400500

突起を設けていない No.1(より線)では，プレストレス導入直後に比べて約 9%，No.2(異形鋼棒)では約 6%のプレストレスが低3000

120棒を用いた No.2(異形鋼棒)が 81%，No.3(鋼棒ナット)が 91%，あり，異形 PC 鋼棒の使用は，端部緊張力の低下を抑える効果

1000
1500
2000
2500
供試体の緊張側端部からの距離(mm)

図-4 導入直後のプレストレス導入率分布

260mm(最端部鋼材ひずみゲージ位置)におけるプレストレス導No.4(鋼棒小型支圧板) 97%，No.5(鋼棒通常支圧板)が 96%で

43.3

1000
1500
2000
2500
供試体の緊張側端部からの距離(mm)3000

図-5 導入 7 日後のプレストレス導入率分布

下しているのに対して，鋼材端部に突起を設けた No.3(鋼棒ナット)は 6%，No.4(鋼棒小型支圧板)，および No.5(鋼棒通常支圧2) 異形 PC 鋼棒の端部に突起を設けることは，端部緊張力低板)は 2% の低下であり，突起を設けることにより端部プレストレス下の抑制，および時間経過に伴う緊張力低下の抑制に対しての低下を抑制する効果がある傾向が認められた．

有効である．

４． まとめ５． 今後の課題

プレテンション方式における端部緊張力の低下を最小限に抑異形 PC 鋼棒を用いたプレテンション部材は，端部緊張力の低える方法として，異形 PC 鋼棒の使用と部材端部に突起を配置す下を最小限に抑える方法として有効であることを確認した．一方，ることによる効果について実験的に検証した結果，以下の知見が供試体の製作にあたっては，作業的に煩雑な点もあったことから，得られた．

今後は製作方法の効率化，コストの削減等総合的な観点から実

1) プレテンション緊張材として，端部をネジキリ加工した異形用化に向けて改良を進めていきたい．

PC 鋼棒を用いる方法は，端部緊張力の導入に対して有効でKey words：プレテンション方式，端部緊張力，定着長，異ある．

形 PC 鋼棒，突起