プレストレス（ Prestress ）のロス（ Loss ）

1. 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

2. プレストレスのロス • 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．　　　　 P(x)=Pi-〔ΔPi(x)+ΔPt(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． Pi x P(x)

3. プレテンション方式と　　　　　　　　　　ポストテンション方式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

4. 緊張作業中及び直後に生じるプレストレスのロス-1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

5. 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

6. 時間経過 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-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 初期張力

7. 時間経過 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） • 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

8. 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．

9. 今年最後の講義なので・・・ • 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？