基礎ゼミ 橋の材料と構造を観る

プレストレストコンクリート序論
コンクリート工学研究室
岩城 一郎
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鉄筋コンクリートの基本



コンクリートは圧縮に強く,引張に弱い.
→引張側を鉄筋により補強:鉄筋コンクリート
鉄筋コンクリートの破壊形態は,その配筋状
況に異なる.曲げ破壊とせん断破壊に分か
れる.
せん断破壊は脆性的なため,曲げ破壊先行
が望ましい.
2
曲げを受けるコンクリート部材
上側で圧縮力,下側で引張力を受ける
荷重P
荷重とたわみの関係
P
たわみδ
δ
引張側でひび割れが発生し,急激に壊れる.
3
引張側に鉄筋を入れると?
荷重とたわみの関係
P
δ
ひび割れは発生するが,十分な荷重に耐え
ることが出来る→鉄筋コンクリート
4
さらに鉄筋の量を増やすと
荷重とたわみの関係
P
旧阪神高速道路公団
資料より
δ
さらに大きな荷重に耐えることができるが,
別の大きなひび割れが発生し急激に壊れる.5
あばら骨を入れると?
荷重とたわみの関係
P
δ
大きな荷重に耐えることが出来ると共に,急激
な破壊を防止することが出来る.
6
鉄筋コンクリートをさらに進化さ
せると?


プレストレストコンクリート:引張側のコンクリート
に圧縮力を導入→ひび割れのないコンクリート,
より大きな力に耐えられる(コンクリート全体が
圧縮力に対して抵抗)
支間(スパン)の長い橋,タンク等,重要構造物
のほとんどはプレストレストコンクリート
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プレストレスとコンクリートとは?
プレストレストコンクリート(prestressed
concrete:PC)構造
PC鋼材を緊張し,コンクリートに予め圧縮応力
を導入することにより,RC構造に比べ,使用限
界状態におけるひび割れ性能の改善や部材断
面の縮小等の効果が期待できる構造
 プレストレス(prestress)
予め与えておく応力

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どのようにプレストレスを与えるか?
身近?な例で
マージャンパイ(梁),
樽(タンク),PPバンド
 実際のPC構造物では?
PC鋼材を引っ張った状態でコンク
リートに固定することによりコンク
リートに圧縮力を導入

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講義のポイント
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基本的に鉄筋コンクリートで学んだ概念の延長
(プレストレストコンクリートは鉄筋コンクリートの一種)
圧縮力のかけ方(大きさ,位置)によりプレストレスの
導入の度合いが変わる.
プレストレストコンクリートには,様々な種類がある.
プレストレスはロス(loss)する.
プレストレストコンクリートの設計法
最新のプレストレストコンクリート技術(外部講師による
講演,7/4)
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