JPS5853879Y2 - Ｐｃ鋼材の定着構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ＰＣ鋼材の定着構造の改良に関するものであ
る。

従来の圧着式定着構造は、スリーブと接触するＰＣ鋼材
の全表面に、焼入れ処理によって硬化させかつねじり加
工を与えた異形線スプリングを嵌め、圧着加工によって
スリーブに円周方向の圧縮の残留応力を付与させること
により、これら三者を機械的に一体化させている。

そしてこのＰＣ鋼材をコンクリート等に定着面を介して
定着させ、プレストレスの保持を果していた。

しかし、このようなＰＣ鋼材とスリーブとの定着構造で
は定着端面から約５ｍｍ程度の位置で両者が一体化する
ため、この部分に応力が集中することになる。

これを模式的に示すと、第１図において定着端からの距
離に対し等側温面積の増加は曲線５で示すようになす、
Ｘｌの位置で急変し、この部分で応力が集中して、三角
線スプリングによる切欠き効果と相乗し、耐疲労性が損
われていた。

このような応力集中部を緩和するためには、スリーブの
定着端面に近付くに従ってスリーブの圧着力を弱めるよ
うにすることが考えられるが、実際には圧着力の調整は
困難であって第１図曲線７に示すようになだらかな曲線
となり、この場合は等側温面積が最大の部分すなわちＰ
Ｃ鋼材とスリーブとが一体化するに必要な距離（Ｙ−Ｘ
３）を確保するためにスリーブの長さが長くなり、スリ
ーブの小型化という要請に逆行することになる。

本考案はこのような問題の解決のためになされたもので
あり、定着端面の応力集中を避け、しかもスリーブの長
さをできるだけ短くするという要請に応えうる定着構造
を提供することを目的とするものである。

本考案は、焼入れ硬化させた密巻きコイル状のスプリン
グをＰＣ鋼材の端部外周に嵌め、その外周から鋼製スリ
ーブを圧着させたＰＣ鋼材の定着具において、上記スプ
リングを断面形状により切り欠き効果が互いに相違する
スプリングで構成させ、かつ両スプリングの長さの和が
必要な定着効率を維持するのに十分な長さにするととも
に、定着端面に近い側のスプリングを他方のスプリング
より切り欠き効果の少ない断面形状のスプリングで構成
したものである。

第２図はその一実施例を示し、鋼材１の端部にはスプリ
ング３，４が嵌められ、その外周からスリーブ２が圧着
されることによって固定されている。

スプリング３は焼入れ硬化させた断面三角形の密巻きコ
イルで構成している。

従って、スリーブ２の圧着による付着力は切欠き効果の
大きな三角線スプリングの部分が大きく、丸線スプリン
グの部分が小さい。

すなわち、定着端面１０の付近はＬαの長さだけ切欠き
効果の小さいスプリングを用い、残部Ｌβの長さ部分に
切欠き効果の大きいスプリングを用いている。

スプリング３および４としてはこの他種々の形状のもの
が採用でき、スプリング３よりもスプリング４の方が切
欠き効果が小さければその組合せにはとくに限定はない
。

このように、定着面より一定長さＬαの部分だけ切欠き
効果の小さいスプリングを用いると、等価断面積の変化
は第１図の曲線６に示すようになり、応力集中が緩和さ
れる。

しがもこのばあい、スリーブと鋼材とが一体化される長
さくｙ−ｘ２）も比較的大きくとることができる。

従って、本考案においては、この長さの配分をスプリン
グ３および４の長さＬα、Ｌβの選択によって容易に設
定することか゛できる。

ＬαおよびＬβの値は、使用するＰＣ鋼材、スリーブの
材質、形状あるいは定着部に要求される定着効率、耐疲
労性等を考慮して定める。

そして、規格引張り荷重Ｐｕに対してＱ、６ＸＰｕなる
プレストレストが導入され、定着効率がｌＸＰｕの一般
ＰＣ鋼材においては、Ｌ ａ ＝０．６−０．８ ｄｓ
（ｄｓ ： ＰＣ鋼材径）、Ｌβ＝３．６〜４．４ｄｓ
とすれば最も良い結果が得られることが種々の実験の結
果、確認された。

１例として直径１５．２ｍｍ、７本よりＰＣ鋼より線を
用いて従来品と本考案品との疲労試験を行なったところ
第３図に示すような結果が得られた。

なお、スリーブとしては形状、材質、加工条件等は両者
とも同じであり、スリーブの材質はＪＩＳ −Ｇ４５０
１−５３５Ｃ１寸法は外径３４．８ｍｍ、内径１７．４
ｍｍ、ＰＣ鋼材はＪＩＳ−Ｇ ３５０６に規定の７本よ
りＰＣ鋼より線５ＷＰＲ−７Ａで直径１５．２ｍｍ、ス
プリングはＪＩＳ−Ｇ ３５０２−８ＷＲ５−７２Ｂの
ものを用い、スリーブの外径を３０．５ｍｍに圧着加工
した。

本考案では定着端面側のスプリングとして直径０．７３
ｍｍの丸線スプリング、残部を従来品と同じ三角線スプ
リングであって一辺がＱ、３ｍｍの正三角形のもので成
形後焼入れして硬度Ｈｖ ｓｏｏ〜８５０としたものを
用い、かつＬ ａ ＝０．７ ｄｓ、 Ｉ、β＝３．９
ｄｓとした。

また、試験条件は下限荷重が１５９６０ ｋｇの部分片
振荷重で繰返し速度２５０ ｃ、 ｐｏｍとした。

同図において曲線８は本考案品、曲線９は従来品の特性
を示す。

これより本考案品は時間強度、疲労限とも従来品より大
幅にすぐれていることがわかる。

なお、スリーブの全長を一定にして、Ｌαを０．６ｄｓ
にしたばあいは丸線スプリングを挿入した効果はうすく
、疲労試験において第３図の曲線９で示す従来品と大差
はなかった。

また、ＬαをＱ、８ｄｓにすると、曲線８に示す結果と
同等以上になるが、Ｌβが小さくなるために定着効率が
低下し、実用上の問題が生じることになる。

定着効率を向上させるにはスリーブの全長は経済面およ
び定着部のスペースの面から、所定の定着効率が得られ
る最小限の長さにする必要があり、従ってスリーブの全
長はＰＣ鋼材に要求される引張力に対して定着具が耐え
られる十分な長さに設定する。

このような条件の下で疲労強度を向上させるにはＬαを
０゜６〜０．８ｄｓにする必要がある。

以上説明したように、本考案はＰＣ鋼材にスリーブを定
着させるスプリングとして、定着端面付近のみを切欠き
効果の小さいスプリングを用いたものであり、これによ
って定着端面付近の応力集中を緩和し、疲労強度の向上
を図ったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は定着部の等価断面積の変化図、第２図は本考案
の実施例を示す縦断面図、第３図は本考案品と従来品と
の特性の比較図である。 １・・・・・・ＰＣ鋼材、２・・・・・・スリーブ、３
，４・・・・・・スプリング、１０・・・・・・定着端
面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 焼入れ硬化させた密巻きコイル状のスプリングをＰＣ鋼
   材の端部外周に嵌め、その外周から鋼製スノーブを圧着
   させたＰＣ鋼材の定着具において、上記スプリングを断
   面形状により切り欠き効果が互いに相違するスプリング
   で構成させ、かつ両スプリングの長さの和が必要な定着
   効率を維持するのに十分な長さにするとともに、定着端
   面に近い側のスプリングを他方のスプリングより切り欠
   き効果の少ない断面形状のスプリングで構成したことを
   特徴とするＰＣ鋼材の定着構造。