プレストレス(Prestress)
のロス(Loss)
コンクリート工学研究室
岩城 一郎
プレストレスのロス
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プレストレス(PC鋼材の引張力)は緊張作業中および直後,
あるいは経時的に失われる.→このことを考慮し,PC構造物
の設計しなければいけない.
Pi
x
P(x)=Pi-〔ΔPi(x)+ΔPt(x)〕
P(x)
ここで,
P(x):断面xにおけるプレストレスト力
Pi:緊張材端部に与えた引張力:Initial Prestress
ΔPi(x):緊張作業中及び直後に生じるプレストレス力の減少
量
ΔPt(x):プレストレス力の経時的減少量
プレテンション方式とポストテンション方式によりロスを考慮
すべき項目および減少量が変わる.
プレテンション方式と
ポストテンション方式
主として現場施工
主として工場製作
プレテンション方式:PC鋼材をあらかじめ緊
張しておき,その後,コンクリートを打込み,
硬化後,鋼材を切断する方法(コンクリートと
鋼材の付着により定着) 例 JIS桁,枕木等
ポストテンション方式:コンクリート硬化後PC
鋼材を緊張する方法(定着具により定着,ダ
クト,グラウトが必要) 例 一般のPC桁
緊張作業中及び直後に生じるプレ
ストレスのロス-1

コンクリートの弾性変形(プレテン,ポステン両方)
プレストレス力により,コンクリートが圧縮力を受けて縮むこ
とにより,プレストレスがロスする現象

緊張材とダクトとの摩擦(ポステンのみ)
緊張材とダクト(シース)との間の摩擦により,引張端からの
距離,曲がりに応じてプレストレスがロスする現象
緊張作業中及び直後に生じるプレ
ストレスのロス-2

緊張材を定着する際のセット(ポステンのみ)
緊張材を定着具に定着する時に緊張材が定着具
に引き込まれる現象 ネジ式<<クサビ式

その他
プレキャストブロックの継ぎ目の変形
プレストレスの経時的ロス-1
以下,プレテン,ポステンともに考慮
 PC鋼材のリラクセーション(Relaxation)
一定のひずみのもとで時間の経過と共に応力が減少し
ていく現象→時間の経過と共にPC鋼材のプレストレス
が減少していく現象
時間経過
初期張力
リラクセーション
による張力減少
プレストレスの経時的ロス-2

コンクリートのクリープ(Creep)
応力によって生じたひずみが時間とともに増加する現象→プレス
トレスにより持続的に作用する圧縮応力によりコンクリートが
徐々に縮む現象(鋼材には見られない,コンクリート特有の現
象)
時間経過

コンクリートの収縮(Shrinkage)(主として乾燥収縮)
コンクリート中の水分が主として乾燥により失われ(蒸発し),コン
クリートが縮む(収縮する)現象
プレストレスのロスの評価方法
プレストレス導入直後のPC鋼材の引張応力σpt
 有効プレストレスσpe=σpt-Δσpr-Δσpcs
ここで,Δσpr:リラクセーションによる鋼材の引張
応力の減少
Δσpcs:クリープ及び収縮による鋼材の引張応
力の減少
 プレストレスの有効率η=σpe/σpt(一般に,η
=0.8程度)
 プレストレスの導入直後(σpt),使用荷重作用時
(十分に時間が経過した後: σpe )に分けて設計
を行う.

今年最後の講義なので・・・
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PPTによる講義はわかっているようでわかって
いないことが多いので,あとで資料をダウンロー
ドして,しっかり復習すること.
ピンクの用語は重要
丸暗記ではなく内容をよく理解すること.
冬休みに少しでも(近い)将来のことを考えるこ
と(研究室,就職)→自分は何をしたいのか?
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プレストレス(Prestress)のロス(Loss)