ストランド定着具およびストランドの定着構造
【課題】材料費や加工費、さらには潤滑材の使用コストを抑えながら、必要十分な定着強度を発揮することのできるストランド定着構造を提供する。
【解決手段】ストランド１に外嵌されるスリーブ２０と、スリーブとストランド間に圧入される楔状のウェッジ３０とを具備し、ウェッジを、スリーブおよびストランドの各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成し、該ウェッジを、スリーブとストランドの間に圧入することで塑性変形させた状態でスリーブとストランドの間に介在させると共に、ウェッジが周方向に複数の分割ウェッジに分割されている場合は、塑性変形させた状態において周方向に隣接する分割ウェッジ同士を周方向に隙間なく相互に圧接させてなる。
【解決手段】ストランド１に外嵌されるスリーブ２０と、スリーブとストランド間に圧入される楔状のウェッジ３０とを具備し、ウェッジを、スリーブおよびストランドの各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成し、該ウェッジを、スリーブとストランドの間に圧入することで塑性変形させた状態でスリーブとストランドの間に介在させると共に、ウェッジが周方向に複数の分割ウェッジに分割されている場合は、塑性変形させた状態において周方向に隣接する分割ウェッジ同士を周方向に隙間なく相互に圧接させてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定部材の内方向に向けて引張力が付与されるストランド（鋼線）を、固定部材に定着するためのストランド定着具およびストランドの定着構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なストランド定着具を図８を参照して説明する。
このストランド定着具は、ストランド１が挿通される固定部材（コンクリート等の構造体）２の外面側に配置され、固定部材２の内方向に向けて引張力が付与されるストランド１の外周に外嵌される筒状のスリーブ１０と、このスリーブ１０とストランド１の間に圧入される楔状を呈したウェッジ１１と、スリーブ１０と固定部材２の間に配置されてストランド１からスリーブ１０に加わる力を分散させて固定部材２に伝えるアンカープレート３と、から構成されている。
【０００３】
この種のストランド定着具では、今までのところ、スリーブ１０の弾性変形範囲内で使用されることは勿論であるが、ウェッジ１１の弾性変形範囲内で使用されることを前提としているのが普通であった。また、弾性変形範囲内で使用されるウェッジ１１は、スリーブ１０に圧入されることによってストランド１の外周を強く締め付ける必要があるので、周方向に複数の分割ウェッジに分割された上で、圧入された状態において周方向に隣接する分割ウェッジ間に隙間が確保されるように構成されている。その理由は、スリーブ１０内に圧入された状態において周方向に隣接する分割ウェッジ間に隙間が確保されていないと、ストランド１に引張力が加わった際に、それ以上にウェッジ１１が窄まりながらスリーブ１０内に入り込まなくなってしまい、ウェッジ１１とストランド１間の締付力が上昇せず、その結果として、ストランド１の引張力に対抗する抵抗力を十分に発揮できなくなるからである。
【０００４】
また、ウェッジ１１がスリーブ１０内に入り込む際のウェッジ１１とスリーブ１０間の摩擦が大きいと、ウェッジ１０が滑りにくくなってスリーブ１０内にスムーズに入り込みにくくなる。そのため、一般には、潤滑材（例えばグリース）をスリーブ１０の内周のテーパ面とウェッジ１１の外周面との間に介在させている。
このような構成のストランド定着具においては、スリーブ１０やウェッジ１１に過大な力が加わるため、従来では、これらスリーブ１０やウェッジ１１の材料として、一般的に鉄系鋼材やステンレス鋼などの無垢の高強度材を使用していた。ところが、無垢の高強度材は、材料コストが高い上に、硬い材質であるが故に、加工がしにくく加工コストも高くなるという問題があった。
【０００５】
そこで、それを解消する目的のストランド定着具が提案され、特許文献１に開示されている。
このストランド定着具は、図９に示すように、スリーブ１３と、スリーブ１３とストランド１の間に圧入されるウェッジ１１と、スリーブ１３の先端が嵌入されるテーパ内周面４ａを有する環状のアンカープレート４と、を有するもので、スリーブ１３が、樹脂、セラミックあるいはコンクリートによって形成された筒状の主材１４と、この主材１４の内周面の全面に配置された金属製の内周金属筒１５と、主材１４の外周面の全面に配置された金属製の外周金属筒１６と、主材１４のウェッジ１１が挿入される側の端面に配置され内周金属筒１５によって固定された金属製リング状のヘッドプレート１７と、の組み合わせによって構成されている。
【０００６】
特許文献１では、このようにスリーブ１３を、主材１４と外周金属筒１５と内周金属筒１６とヘッドプレート１７とで構成することにより、スリーブ１３を安価に生産できるようになり、ストランド定着具のトータルコストを下げることができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２７８３１４号公報（図３、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のストランド定着具は、部品点数が大幅に増えることによるコスト増の懸念がある上、ウェッジ１１をスリーブ１３に圧入した状態で更にストランド１に引張力が作用した場合に、かなり大きな力がウェッジ１１からスリーブ１３に及ぶことになるため、強度的に持たなくなる懸念もある。従って、従来の無垢の高強度材によりスリーブやウェッジを加工する場合の問題を必ずしも解消できないおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、材料費や加工費、さらには潤滑材の使用コストを抑えながら、必要十分な定着強度を発揮することのできるストランド定着具およびストランドの定着構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１の発明のストランド定着具は、固定部材の内方向に向けて引張力が付与されるストランドの外周に外嵌されると共に内周面が前記引張力の付与される方向に窄まったテーパ面として形成された筒状のスリーブと、このスリーブと前記ストランドの間に圧入される楔状を呈したウェッジとを具備し、前記スリーブが前記固定部材の外面に押し付けられることで、前記ストランドを前記固定部材に定着するストランド定着具において、前記ウェッジが、前記スリーブとストランドの間に圧入されることで前記ストランドを定着した際に塑性変形した状態で前記スリーブとストランドの間に介在するように、前記スリーブおよびストランドの各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載のストランド定着具であって、前記ウェッジが周方向に複数の分割ウェッジに分割され、かつ前記分割ウェッジが塑性変形した状態において前記分割ウェッジ同士が周方向に隙間なく相互に圧接するように前記分割ウェッジ間の初期隙間が設定されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のストランド定着具であって、前記ウェッジを構成する低降伏点鋼の降伏点が８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２であり、前記スリーブのテーパ面のテーパ角度が１５°以上に設定されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４の発明のストランドの定着構造は、固定部材の内方向に向けて引張力が付与されるストランドの外周に外嵌されると共に内周面が前記引張力の付与される方向に窄まったテーパ面として形成された筒状のスリーブと、このスリーブと前記ストランドの間に圧入される楔状を呈したウェッジとを具備し、前記スリーブが前記固定部材の外面に押し付けられることで、前記ストランドを前記固定部材に定着するストランド定着具を用いたストランドの定着構造において、前記ウェッジを、前記スリーブおよびストランドの各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成し、該ウェッジを、前記スリーブとストランドの間に圧入することで塑性変形させた状態で前記スリーブとストランドの間に介在させると共に、前記ウェッジが周方向に複数の分割ウェッジに分割され、かつ前記分割ウェッジが塑性変形した状態において前記分割ウェッジ同士が周方向に隙間なく相互に圧接させてなることを特徴としている。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項４に記載のストランドの定着構造であって、前記ウェッジを構成する低降伏点鋼の降伏点が８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２であり、前記スリーブのテーパ面のテーパ角度が１５°以上に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ウェッジの材料として低降伏点鋼を用いているので、ウェッジの軟性により、潤滑剤がなくても、塑性変形させながらスリーブの内部にウェッジを圧入することができ、それにより、最終的に必要十分な抵抗力を発揮させることができる。また、ウェッジが柔らかい材料でできているので、ウェッジの加工の容易化を図れるばかりでなく、スリーブに発生する応力も小さくすることができる。そのため、スリーブに使用する材料の強度条件を緩めることができて、スリーブの加工の容易化も可能となり、トータルのコストダウンを図ることができる。
本発明によれば、ウェッジの材料として低降伏点鋼を用いているので、ウェッジの軟性により、潤滑剤がなくても、塑性変形させながらスリーブの内部にウェッジを圧入することができ、最終的な抵抗力を発揮させることができる。また、ウェッジが柔らかい材料でできているので、ウェッジの加工が容易であるばかりでなく、スリーブに発生する力も小さくすることができるので、スリーブに用いる材質も高強度材である必要性がなくなり、スリーブの加工もしやすくなる。従って、トータルのコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態のストランド定着具およびそれを用いた定着構造を示す図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は上面図である。
【図２】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図３】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図４】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図５】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図６】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図７】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図８】従来のストランド定着具およびそれを用いた定着構造を示す側断面図である。
【図９】従来の別のストランド定着具およびそれを用いた定着構造を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は実施形態のストランド定着具およびそれを用いた定着構造を示す図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は上面図、図２〜図７は実施形態のストランド定着具の条件を導き出すための検討内容を示す特性図である。
【００１８】
図１に示すように、このストランド定着具は、固定部材（コンクリート等の構造体）２の内方向に向けて強い引張力（荷重Ｐ）が付与されるストランド１を固定部材２に定着するための装置であり、スリーブ２０とウェッジ３０とから構成されている。ストランド１としては、例えばＰＣ鋼より線を想定している。
【００１９】
スリーブ２０は、ストランド１の外周に外嵌される筒状のもので、鉄系やステンレス等の硬質な高強度鋼により構成されており、内周面が、前記引張力の付与される方向に窄まったテーパ面２０ａとして形成されている。また、ウェッジ３０は、ストランド１に外嵌されたスリーブ２０とストランド１との間に圧入される楔形状（具体的には、中心にストランド１を挿通する孔の開いた略円錐コーン形状）のもので、内周面がストランド１の外周に噛み付きやすいように凹凸を有した円筒面３０ａとして形成され、外周面がスリーブ２０のテーパ面２０ａに合致するテーパ面３０ｂとして形成されている。
【００２０】
このウェッジ３０は、スリーブ２０とストランド１の間に圧入されることでストランド１を定着するもので、圧入された際に塑性変形した状態でスリーブ２０とストランド１の間に介在するように、スリーブ２０およびストランド１の各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成されている。低降伏点鋼は、添加元素を極力低減した純鉄に近いものであり、従来の軟鋼に比べ強度が低く、延性が極めて高い鋼材である。ここでは、降伏点鋼の降伏点として、８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２を想定している。
【００２１】
また、ウェッジ３０は、周方向に複数（図示例では３つであるが、２つでも４つでもよい）の同形状の分割ウェッジ３１に分割されており、塑性変形した状態において周方向に隣接する分割ウェッジ３１同士が周方向に隙間なく相互に圧接するように、分割ウェッジ３１間の初期隙間が設定されている。つまり、圧入する前から隙間Ｓがゼロであってもよいし、圧入されて塑性変形した状態で隙間Ｓがゼロになるように設定されていてもよい。また、圧入する前から隙間Ｓがゼロであってもよいことから、ウェッジ３０が周方向に分割されていず、一体ものであってもよい。但しその場合、ストランド１の外周に外嵌させることができる程度の直径の中心孔が貫通していることが必要がある。また、スリーブ２０の内周のテーパ面２０ａのテーパ角度θは１５°以上に設定されている。
【００２２】
次に、この定着具を用いてストランド１を定着する方法について述べる。
ストランド１を定着するには、ストランド１に外嵌するように配したスリーブ２０の内部にウェッジ３０を圧入する。そうすると、スリーブ２０のテーパ面２０ａの作用によりウェッジ３０の内径が徐々に小さくなり、ウェッジ３０がストランド１を強固に締め付けて保持する。この状態で、ストランド１からウェッジ３０に引張力が作用すると、その引張力がウェッジ３０をスリーブ２０内に更に圧入させる力となり、ウェッジ３０が更にストランド１を締め付けて保持する。従って、スリーブ２０には、ウェッジ３０を介してストランド１から大きな引張力が加わり、その引張力がスリーブ２０から固定部材２に伝えられ、それにより、ストランド１におけるスリーブ２０との結合部分が固定部材２に定着される。
【００２３】
このように定着させた際に、ウェッジ３０は、スリーブ２０およびストランド１の各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成されているので、塑性変形した状態でスリーブ２０とストランド１の間に入り込んで行く。また、ウェッジ３０が塑性変形した状態において、周方向に隣接する分割ウェッジ３１同士が周方向に隙間なく相互に圧接した状態となる。そしてこの状態で、ストランド１の引張力に対する必要十分な抵抗力を発揮できるようになる。なお、この場合、ウェッジ３０が塑性変形しながらスリーブ２０とストランド１との間に入り込むので、ウェッジ３０とスリーブ２０の密着面には潤滑材を介在させる必要がない。
【００２４】
次に、上述した本実施形態のストランド定着具および定着構造の条件を見い出すために行ったシミュレーションの内容について、図２〜図７を参照して説明する。ここでは、材料費や加工費の低減のためにウェッジ３０の材料として低降伏点鋼を使用したいという要望があることを前提とし、低降伏点鋼を使用した場合でも必要十分な抵抗力（定着力）を発揮することができるか、そのためにはどのような条件を満たせばよいのかをシミュレーションにより検討してみた。
【００２５】
まず、得たい条件の項目として次の項目を取り上げた。
（１）周方向に隣接する分割ウェッジ３１間の隙間Ｓ（図１参照）はあった方がよいのか、ない方がよいのか。
（２）スリーブ２０のテーパ角度θはどれくらいならばよいのか。
（３）降伏点がどれくらいの材料を使えばよいのか。
（４）スリーブ２０とウェッジ３０の摩擦係数μの影響はあるのか。
【００２６】
ここでは、スリーブ２０が弾性体（従来同様の硬質の高強度材）で構成されている場合の複数のサンプルについて調べた。このシミュレーションでは、ウェッジ３０をストランド１とスリーブ２０の間に圧入した状態において、ストランド１に引張荷重Ｐが働いたときのストランド１の引張方向の変形量δ（ｍｍ）と荷重Ｐ（ｋＮ）の関係を調べた。各特性図の横軸はδ（ｍｍ）、縦軸はＰ（ｋＮ）であり、Ｐは定着構造の抵抗力に相当する。
【００２７】
図中および以下の記載中の符号Ｙ．Ｐ．は降伏点、μはスリーブとウェッジ間の摩擦係数、θはスリーブの内面のテーパ角度を表す。また、図中に、ストランドとして使用するＰＣ鋼より線の０．２％耐力、ＰＣ鋼より線の引張強さを示す。ストランドとして使用するＰＣ鋼より線の引張強さよりも抵抗力（Ｐ）が大きければ、十分な耐力（定着力）を発揮できると見なすことができる。
【００２８】
図２は、まず参考データを採るために、ウェッジが弾性体（硬質の高強度材）で構成されている場合（従来例に相当）について調べた結果を示す。ここでは、摩擦係数μを違えた４つのサンプルａ〜ｄについて調べた。ウェッジが弾性体であるということで、Ｙ．Ｐ．＝∞とした。テーパ角度θは７°で共通とし、全部が隙間あり（Ｓがゼロでない）となっている。４つのサンプルａ、ｂ、ｃ、ｄは次の通りである。
ａ：Ｙ．Ｐ．＝∞、μ＝０．０、θ＝７°、隙間あり。
ｂ：Ｙ．Ｐ．＝∞、μ＝０．３、θ＝７°、隙間あり。
ｃ：Ｙ．Ｐ．＝∞、μ＝０．６、θ＝７°、隙間あり。
ｄ：Ｙ．Ｐ．＝∞、μ＝０．９、θ＝７°、隙間あり。
【００２９】
図２に示すシミュレーションの結果、ウェッジが弾性体の場合は、摩擦係数μが大きいほど、抵抗力（Ｐ）が大きくなることがわかる。
【００３０】
図３は、ウェッジが低降伏点鋼で構成されている場合で、スリーブのテーパ角度θを５°〜９°に変化させた場合の３つのサンプルｅ〜ｇについて調べた結果を示す。参考までにウェッジが弾性体のサンプルｄについて一緒に示す。
ｄ：Ｙ．Ｐ．＝∞ 、μ＝０．９、θ＝７°、隙間あり（前出）。
ｅ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝５°、隙間あり。
ｆ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝７°、隙間あり。
ｇ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝９°、隙間あり。
【００３１】
図３に示すシミュレーションの結果、ウェッジが低降伏点鋼の場合は、θが大きいほど、抵抗力（Ｐ）が増すことがわかる。
【００３２】
図４は、ウェッジが低降伏点鋼で構成されている場合で、分割ウェッジ間の隙間がありの場合となしの場合とでどのような差が出るかを調べた結果を示す。サンプルは、次の２つのｇ（前出）とｈである。
ｇ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝９°、隙間あり（前出）。
ｈ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝９°、隙間なし。
【００３３】
図４に示すシミュレーションの結果、ウェッジが低降伏点鋼の場合は、分割ウェッジ間の隙間を無くす（Ｓ＝０）と抵抗力（Ｐ）が増すことがわかる。これは、塑性変形時に分割ウェッジ同士が隙間なしで相互に圧接することにより、ウェッジの周方向の応力が増大し、それによってＰＣ鋼より線（ストランド）に対する締付力が高まって抵抗力Ｐが増すと考えられる。このことから、ウェッジが低降伏点鋼の場合は、分割ウェッジ間に隙間がないことが有効であるという条件が導き出せる。このことは、ウェッジが弾性体の場合には全く考えられない新規な条件であるということができる。
【００３４】
図５は、ウェッジが低降伏点鋼で構成され、分割ウェッジ間に隙間なしの場合で、スリーブのテーパ角度θを変化させた場合にどのような差が出るかを調べた結果を示す。サンプルは、次の４つのｈ（前出）、ｉ、ｊ、ｋである。
ｈ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝ ９°、隙間なし（前出）。
ｉ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１０°、隙間なし。
ｊ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１２°、隙間なし。
ｋ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１５°、隙間なし。
【００３５】
図５に示すシミュレーションの結果、ウェッジが低降伏点鋼で構成され、分割ウェッジ間の隙間がなしの場合は、テーパ角度θを大きくするにしたがい、抵抗力（Ｐ）が大きくなり、θ＝１５°以上であれば、必要な抵抗力を有するようになることがわかる。
【００３６】
図６は、ウェッジが低降伏点鋼で構成され、スリーブのテーパ角度θ＝１５°、分割ウェッジ間に隙間なしの場合で、スリーブとウェッジ間の摩擦係数μを変化させた場合にどのような差が出るかを調べた結果を示す。サンプルは、次の４つのｌ、ｍ、ｎ、ｋ（前出）である。
ｌ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．０、θ＝１５°、隙間なし。
ｍ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．３、θ＝１５°、隙間なし。
ｎ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．６、θ＝１５°、隙間なし。
ｋ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１５°、隙間なし（前出）。
【００３７】
図６に示すシミュレーションの結果、ウェッジが低降伏点鋼で構成され、θ＝１５°、分割ウェッジ間の隙間がなしの場合で調べてみたところ、摩擦係数μが変化しても、抵抗力（Ｐ）に大きな差が生じないことがわかる。このことから、スリーブとウェッジの当接面に潤滑油を供給する必要がまったくないことがわかる。
【００３８】
図７は、スリーブとウェッジ間の摩擦係数μ＝０．９、スリーブのテーパ角度θ＝１５°、分割ウェッジ間に隙間なしの場合で、ウェッジの降伏点を変えた場合にどういう差が出るかを調べた結果を示す。サンプルは、次の５つのｏ、ｐ、ｑ、ｋ（前出）、ｒである。
ｏ：Ｙ．Ｐ．＝ ８０Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝ ９°、隙間なし。
ｐ：Ｙ．Ｐ．＝ ９０Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１０°、隙間なし。
ｑ：Ｙ．Ｐ．＝ ９５Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１２°、隙間なし
ｋ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１５°、隙間なし（前出）。
ｒ：Ｙ．Ｐ．＝１２０Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１５°、隙間なし。
【００３９】
図７に示すシミュレーションの結果、ＰＣ鋼より線の引張強さを超える抵抗力を示す材料の降伏点は９５Ｎ／ｍｍ２以上であることがわかる。
【００４０】
従って、以上のシミュレーションの結果、次のことが言えることが判明した。
（１）ウェッジの材料として、材料費や加工費を大きく低減できる低降伏点鋼を使用した場合にも、条件さえ整えれば、必要十分な抵抗力（定着力）を発揮させることができる。その場合、降伏点が８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２の材料を選択することが必要であるが、９５Ｎ／ｍｍ２以上のものを採用すればなお良い。
（２）ウェッジに低降伏点鋼を使用し、塑性変形させながらスリーブとストランドの間にウェッジを圧入する場合、ウェッジの軟性ゆえにスリーブとウェッジ間の摩擦係数の影響が出ないので、潤滑材の供給が不要となる。
（３）ウェッジを周方向に複数の分割ウェッジに分割する場合は、定着時の状態において、周方向に隣接する分割ウェッジ間に隙間が生じないように設定する。
（４）スリーブのテーパ角度θは１５°以上に設定する。
【００４１】
以上のように条件を定めた本実施形態のストランド定着具およびそれを用いたストランドの定着構造によれば、ウェッジ３０の材料として低降伏点鋼を用いているので、ウェッジ３０の軟性により、潤滑剤がなくても、塑性変形させながらスリーブ２０の内部にウェッジ３０を圧入することができ、それにより最終的に必要十分な抵抗力を発揮させることができる。また、ウェッジ３０が柔らかい材料でできているので、ウェッジ３０の加工の容易化を図れるばかりでなく、スリーブ２０に発生する応力も小さくすることができる。そのため、スリーブ２０に使用する材料の強度条件を緩めることができて、スリーブ２０の加工の容易化も可能となり、トータルのコストダウンを図ることができる。
【００４２】
なお、図８、図９に示すように、アンカープレートをスリーブ２０と固定部材２の間に介在させてもよい。また、ウェッジ３０が塑性変形した際にスリーブ２０から大きく抜け出るのを防ぐために、栓状の詰め物をスリーブ２０の窄まり端に配置してもよいし、その役目をアンカープレートの孔周縁で行わせてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ … ストランド
２ … 固定部材
２０ … スリーブ
２０ａ … テーパ面
３０ … ウェッジ
３１ … 分割ウェッジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定部材の内方向に向けて引張力が付与されるストランド（鋼線）を、固定部材に定着するためのストランド定着具およびストランドの定着構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なストランド定着具を図８を参照して説明する。
このストランド定着具は、ストランド１が挿通される固定部材（コンクリート等の構造体）２の外面側に配置され、固定部材２の内方向に向けて引張力が付与されるストランド１の外周に外嵌される筒状のスリーブ１０と、このスリーブ１０とストランド１の間に圧入される楔状を呈したウェッジ１１と、スリーブ１０と固定部材２の間に配置されてストランド１からスリーブ１０に加わる力を分散させて固定部材２に伝えるアンカープレート３と、から構成されている。
【０００３】
この種のストランド定着具では、今までのところ、スリーブ１０の弾性変形範囲内で使用されることは勿論であるが、ウェッジ１１の弾性変形範囲内で使用されることを前提としているのが普通であった。また、弾性変形範囲内で使用されるウェッジ１１は、スリーブ１０に圧入されることによってストランド１の外周を強く締め付ける必要があるので、周方向に複数の分割ウェッジに分割された上で、圧入された状態において周方向に隣接する分割ウェッジ間に隙間が確保されるように構成されている。その理由は、スリーブ１０内に圧入された状態において周方向に隣接する分割ウェッジ間に隙間が確保されていないと、ストランド１に引張力が加わった際に、それ以上にウェッジ１１が窄まりながらスリーブ１０内に入り込まなくなってしまい、ウェッジ１１とストランド１間の締付力が上昇せず、その結果として、ストランド１の引張力に対抗する抵抗力を十分に発揮できなくなるからである。
【０００４】
また、ウェッジ１１がスリーブ１０内に入り込む際のウェッジ１１とスリーブ１０間の摩擦が大きいと、ウェッジ１０が滑りにくくなってスリーブ１０内にスムーズに入り込みにくくなる。そのため、一般には、潤滑材（例えばグリース）をスリーブ１０の内周のテーパ面とウェッジ１１の外周面との間に介在させている。
このような構成のストランド定着具においては、スリーブ１０やウェッジ１１に過大な力が加わるため、従来では、これらスリーブ１０やウェッジ１１の材料として、一般的に鉄系鋼材やステンレス鋼などの無垢の高強度材を使用していた。ところが、無垢の高強度材は、材料コストが高い上に、硬い材質であるが故に、加工がしにくく加工コストも高くなるという問題があった。
【０００５】
そこで、それを解消する目的のストランド定着具が提案され、特許文献１に開示されている。
このストランド定着具は、図９に示すように、スリーブ１３と、スリーブ１３とストランド１の間に圧入されるウェッジ１１と、スリーブ１３の先端が嵌入されるテーパ内周面４ａを有する環状のアンカープレート４と、を有するもので、スリーブ１３が、樹脂、セラミックあるいはコンクリートによって形成された筒状の主材１４と、この主材１４の内周面の全面に配置された金属製の内周金属筒１５と、主材１４の外周面の全面に配置された金属製の外周金属筒１６と、主材１４のウェッジ１１が挿入される側の端面に配置され内周金属筒１５によって固定された金属製リング状のヘッドプレート１７と、の組み合わせによって構成されている。
【０００６】
特許文献１では、このようにスリーブ１３を、主材１４と外周金属筒１５と内周金属筒１６とヘッドプレート１７とで構成することにより、スリーブ１３を安価に生産できるようになり、ストランド定着具のトータルコストを下げることができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２７８３１４号公報（図３、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のストランド定着具は、部品点数が大幅に増えることによるコスト増の懸念がある上、ウェッジ１１をスリーブ１３に圧入した状態で更にストランド１に引張力が作用した場合に、かなり大きな力がウェッジ１１からスリーブ１３に及ぶことになるため、強度的に持たなくなる懸念もある。従って、従来の無垢の高強度材によりスリーブやウェッジを加工する場合の問題を必ずしも解消できないおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、材料費や加工費、さらには潤滑材の使用コストを抑えながら、必要十分な定着強度を発揮することのできるストランド定着具およびストランドの定着構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１の発明のストランド定着具は、固定部材の内方向に向けて引張力が付与されるストランドの外周に外嵌されると共に内周面が前記引張力の付与される方向に窄まったテーパ面として形成された筒状のスリーブと、このスリーブと前記ストランドの間に圧入される楔状を呈したウェッジとを具備し、前記スリーブが前記固定部材の外面に押し付けられることで、前記ストランドを前記固定部材に定着するストランド定着具において、前記ウェッジが、前記スリーブとストランドの間に圧入されることで前記ストランドを定着した際に塑性変形した状態で前記スリーブとストランドの間に介在するように、前記スリーブおよびストランドの各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載のストランド定着具であって、前記ウェッジが周方向に複数の分割ウェッジに分割され、かつ前記分割ウェッジが塑性変形した状態において前記分割ウェッジ同士が周方向に隙間なく相互に圧接するように前記分割ウェッジ間の初期隙間が設定されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のストランド定着具であって、前記ウェッジを構成する低降伏点鋼の降伏点が８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２であり、前記スリーブのテーパ面のテーパ角度が１５°以上に設定されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４の発明のストランドの定着構造は、固定部材の内方向に向けて引張力が付与されるストランドの外周に外嵌されると共に内周面が前記引張力の付与される方向に窄まったテーパ面として形成された筒状のスリーブと、このスリーブと前記ストランドの間に圧入される楔状を呈したウェッジとを具備し、前記スリーブが前記固定部材の外面に押し付けられることで、前記ストランドを前記固定部材に定着するストランド定着具を用いたストランドの定着構造において、前記ウェッジを、前記スリーブおよびストランドの各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成し、該ウェッジを、前記スリーブとストランドの間に圧入することで塑性変形させた状態で前記スリーブとストランドの間に介在させると共に、前記ウェッジが周方向に複数の分割ウェッジに分割され、かつ前記分割ウェッジが塑性変形した状態において前記分割ウェッジ同士が周方向に隙間なく相互に圧接させてなることを特徴としている。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項４に記載のストランドの定着構造であって、前記ウェッジを構成する低降伏点鋼の降伏点が８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２であり、前記スリーブのテーパ面のテーパ角度が１５°以上に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ウェッジの材料として低降伏点鋼を用いているので、ウェッジの軟性により、潤滑剤がなくても、塑性変形させながらスリーブの内部にウェッジを圧入することができ、それにより、最終的に必要十分な抵抗力を発揮させることができる。また、ウェッジが柔らかい材料でできているので、ウェッジの加工の容易化を図れるばかりでなく、スリーブに発生する応力も小さくすることができる。そのため、スリーブに使用する材料の強度条件を緩めることができて、スリーブの加工の容易化も可能となり、トータルのコストダウンを図ることができる。
本発明によれば、ウェッジの材料として低降伏点鋼を用いているので、ウェッジの軟性により、潤滑剤がなくても、塑性変形させながらスリーブの内部にウェッジを圧入することができ、最終的な抵抗力を発揮させることができる。また、ウェッジが柔らかい材料でできているので、ウェッジの加工が容易であるばかりでなく、スリーブに発生する力も小さくすることができるので、スリーブに用いる材質も高強度材である必要性がなくなり、スリーブの加工もしやすくなる。従って、トータルのコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態のストランド定着具およびそれを用いた定着構造を示す図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は上面図である。
【図２】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図３】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図４】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図５】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図６】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図７】本発明の実施形態のストランド定着具の条件を導き出すためのシミュレーション結果を示す特性図である。
【図８】従来のストランド定着具およびそれを用いた定着構造を示す側断面図である。
【図９】従来の別のストランド定着具およびそれを用いた定着構造を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は実施形態のストランド定着具およびそれを用いた定着構造を示す図で、（ａ）は側断面図、（ｂ）は上面図、図２〜図７は実施形態のストランド定着具の条件を導き出すための検討内容を示す特性図である。
【００１８】
図１に示すように、このストランド定着具は、固定部材（コンクリート等の構造体）２の内方向に向けて強い引張力（荷重Ｐ）が付与されるストランド１を固定部材２に定着するための装置であり、スリーブ２０とウェッジ３０とから構成されている。ストランド１としては、例えばＰＣ鋼より線を想定している。
【００１９】
スリーブ２０は、ストランド１の外周に外嵌される筒状のもので、鉄系やステンレス等の硬質な高強度鋼により構成されており、内周面が、前記引張力の付与される方向に窄まったテーパ面２０ａとして形成されている。また、ウェッジ３０は、ストランド１に外嵌されたスリーブ２０とストランド１との間に圧入される楔形状（具体的には、中心にストランド１を挿通する孔の開いた略円錐コーン形状）のもので、内周面がストランド１の外周に噛み付きやすいように凹凸を有した円筒面３０ａとして形成され、外周面がスリーブ２０のテーパ面２０ａに合致するテーパ面３０ｂとして形成されている。
【００２０】
このウェッジ３０は、スリーブ２０とストランド１の間に圧入されることでストランド１を定着するもので、圧入された際に塑性変形した状態でスリーブ２０とストランド１の間に介在するように、スリーブ２０およびストランド１の各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成されている。低降伏点鋼は、添加元素を極力低減した純鉄に近いものであり、従来の軟鋼に比べ強度が低く、延性が極めて高い鋼材である。ここでは、降伏点鋼の降伏点として、８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２を想定している。
【００２１】
また、ウェッジ３０は、周方向に複数（図示例では３つであるが、２つでも４つでもよい）の同形状の分割ウェッジ３１に分割されており、塑性変形した状態において周方向に隣接する分割ウェッジ３１同士が周方向に隙間なく相互に圧接するように、分割ウェッジ３１間の初期隙間が設定されている。つまり、圧入する前から隙間Ｓがゼロであってもよいし、圧入されて塑性変形した状態で隙間Ｓがゼロになるように設定されていてもよい。また、圧入する前から隙間Ｓがゼロであってもよいことから、ウェッジ３０が周方向に分割されていず、一体ものであってもよい。但しその場合、ストランド１の外周に外嵌させることができる程度の直径の中心孔が貫通していることが必要がある。また、スリーブ２０の内周のテーパ面２０ａのテーパ角度θは１５°以上に設定されている。
【００２２】
次に、この定着具を用いてストランド１を定着する方法について述べる。
ストランド１を定着するには、ストランド１に外嵌するように配したスリーブ２０の内部にウェッジ３０を圧入する。そうすると、スリーブ２０のテーパ面２０ａの作用によりウェッジ３０の内径が徐々に小さくなり、ウェッジ３０がストランド１を強固に締め付けて保持する。この状態で、ストランド１からウェッジ３０に引張力が作用すると、その引張力がウェッジ３０をスリーブ２０内に更に圧入させる力となり、ウェッジ３０が更にストランド１を締め付けて保持する。従って、スリーブ２０には、ウェッジ３０を介してストランド１から大きな引張力が加わり、その引張力がスリーブ２０から固定部材２に伝えられ、それにより、ストランド１におけるスリーブ２０との結合部分が固定部材２に定着される。
【００２３】
このように定着させた際に、ウェッジ３０は、スリーブ２０およびストランド１の各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成されているので、塑性変形した状態でスリーブ２０とストランド１の間に入り込んで行く。また、ウェッジ３０が塑性変形した状態において、周方向に隣接する分割ウェッジ３１同士が周方向に隙間なく相互に圧接した状態となる。そしてこの状態で、ストランド１の引張力に対する必要十分な抵抗力を発揮できるようになる。なお、この場合、ウェッジ３０が塑性変形しながらスリーブ２０とストランド１との間に入り込むので、ウェッジ３０とスリーブ２０の密着面には潤滑材を介在させる必要がない。
【００２４】
次に、上述した本実施形態のストランド定着具および定着構造の条件を見い出すために行ったシミュレーションの内容について、図２〜図７を参照して説明する。ここでは、材料費や加工費の低減のためにウェッジ３０の材料として低降伏点鋼を使用したいという要望があることを前提とし、低降伏点鋼を使用した場合でも必要十分な抵抗力（定着力）を発揮することができるか、そのためにはどのような条件を満たせばよいのかをシミュレーションにより検討してみた。
【００２５】
まず、得たい条件の項目として次の項目を取り上げた。
（１）周方向に隣接する分割ウェッジ３１間の隙間Ｓ（図１参照）はあった方がよいのか、ない方がよいのか。
（２）スリーブ２０のテーパ角度θはどれくらいならばよいのか。
（３）降伏点がどれくらいの材料を使えばよいのか。
（４）スリーブ２０とウェッジ３０の摩擦係数μの影響はあるのか。
【００２６】
ここでは、スリーブ２０が弾性体（従来同様の硬質の高強度材）で構成されている場合の複数のサンプルについて調べた。このシミュレーションでは、ウェッジ３０をストランド１とスリーブ２０の間に圧入した状態において、ストランド１に引張荷重Ｐが働いたときのストランド１の引張方向の変形量δ（ｍｍ）と荷重Ｐ（ｋＮ）の関係を調べた。各特性図の横軸はδ（ｍｍ）、縦軸はＰ（ｋＮ）であり、Ｐは定着構造の抵抗力に相当する。
【００２７】
図中および以下の記載中の符号Ｙ．Ｐ．は降伏点、μはスリーブとウェッジ間の摩擦係数、θはスリーブの内面のテーパ角度を表す。また、図中に、ストランドとして使用するＰＣ鋼より線の０．２％耐力、ＰＣ鋼より線の引張強さを示す。ストランドとして使用するＰＣ鋼より線の引張強さよりも抵抗力（Ｐ）が大きければ、十分な耐力（定着力）を発揮できると見なすことができる。
【００２８】
図２は、まず参考データを採るために、ウェッジが弾性体（硬質の高強度材）で構成されている場合（従来例に相当）について調べた結果を示す。ここでは、摩擦係数μを違えた４つのサンプルａ〜ｄについて調べた。ウェッジが弾性体であるということで、Ｙ．Ｐ．＝∞とした。テーパ角度θは７°で共通とし、全部が隙間あり（Ｓがゼロでない）となっている。４つのサンプルａ、ｂ、ｃ、ｄは次の通りである。
ａ：Ｙ．Ｐ．＝∞、μ＝０．０、θ＝７°、隙間あり。
ｂ：Ｙ．Ｐ．＝∞、μ＝０．３、θ＝７°、隙間あり。
ｃ：Ｙ．Ｐ．＝∞、μ＝０．６、θ＝７°、隙間あり。
ｄ：Ｙ．Ｐ．＝∞、μ＝０．９、θ＝７°、隙間あり。
【００２９】
図２に示すシミュレーションの結果、ウェッジが弾性体の場合は、摩擦係数μが大きいほど、抵抗力（Ｐ）が大きくなることがわかる。
【００３０】
図３は、ウェッジが低降伏点鋼で構成されている場合で、スリーブのテーパ角度θを５°〜９°に変化させた場合の３つのサンプルｅ〜ｇについて調べた結果を示す。参考までにウェッジが弾性体のサンプルｄについて一緒に示す。
ｄ：Ｙ．Ｐ．＝∞ 、μ＝０．９、θ＝７°、隙間あり（前出）。
ｅ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝５°、隙間あり。
ｆ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝７°、隙間あり。
ｇ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝９°、隙間あり。
【００３１】
図３に示すシミュレーションの結果、ウェッジが低降伏点鋼の場合は、θが大きいほど、抵抗力（Ｐ）が増すことがわかる。
【００３２】
図４は、ウェッジが低降伏点鋼で構成されている場合で、分割ウェッジ間の隙間がありの場合となしの場合とでどのような差が出るかを調べた結果を示す。サンプルは、次の２つのｇ（前出）とｈである。
ｇ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝９°、隙間あり（前出）。
ｈ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝９°、隙間なし。
【００３３】
図４に示すシミュレーションの結果、ウェッジが低降伏点鋼の場合は、分割ウェッジ間の隙間を無くす（Ｓ＝０）と抵抗力（Ｐ）が増すことがわかる。これは、塑性変形時に分割ウェッジ同士が隙間なしで相互に圧接することにより、ウェッジの周方向の応力が増大し、それによってＰＣ鋼より線（ストランド）に対する締付力が高まって抵抗力Ｐが増すと考えられる。このことから、ウェッジが低降伏点鋼の場合は、分割ウェッジ間に隙間がないことが有効であるという条件が導き出せる。このことは、ウェッジが弾性体の場合には全く考えられない新規な条件であるということができる。
【００３４】
図５は、ウェッジが低降伏点鋼で構成され、分割ウェッジ間に隙間なしの場合で、スリーブのテーパ角度θを変化させた場合にどのような差が出るかを調べた結果を示す。サンプルは、次の４つのｈ（前出）、ｉ、ｊ、ｋである。
ｈ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝ ９°、隙間なし（前出）。
ｉ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１０°、隙間なし。
ｊ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１２°、隙間なし。
ｋ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１５°、隙間なし。
【００３５】
図５に示すシミュレーションの結果、ウェッジが低降伏点鋼で構成され、分割ウェッジ間の隙間がなしの場合は、テーパ角度θを大きくするにしたがい、抵抗力（Ｐ）が大きくなり、θ＝１５°以上であれば、必要な抵抗力を有するようになることがわかる。
【００３６】
図６は、ウェッジが低降伏点鋼で構成され、スリーブのテーパ角度θ＝１５°、分割ウェッジ間に隙間なしの場合で、スリーブとウェッジ間の摩擦係数μを変化させた場合にどのような差が出るかを調べた結果を示す。サンプルは、次の４つのｌ、ｍ、ｎ、ｋ（前出）である。
ｌ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．０、θ＝１５°、隙間なし。
ｍ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．３、θ＝１５°、隙間なし。
ｎ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．６、θ＝１５°、隙間なし。
ｋ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１５°、隙間なし（前出）。
【００３７】
図６に示すシミュレーションの結果、ウェッジが低降伏点鋼で構成され、θ＝１５°、分割ウェッジ間の隙間がなしの場合で調べてみたところ、摩擦係数μが変化しても、抵抗力（Ｐ）に大きな差が生じないことがわかる。このことから、スリーブとウェッジの当接面に潤滑油を供給する必要がまったくないことがわかる。
【００３８】
図７は、スリーブとウェッジ間の摩擦係数μ＝０．９、スリーブのテーパ角度θ＝１５°、分割ウェッジ間に隙間なしの場合で、ウェッジの降伏点を変えた場合にどういう差が出るかを調べた結果を示す。サンプルは、次の５つのｏ、ｐ、ｑ、ｋ（前出）、ｒである。
ｏ：Ｙ．Ｐ．＝ ８０Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝ ９°、隙間なし。
ｐ：Ｙ．Ｐ．＝ ９０Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１０°、隙間なし。
ｑ：Ｙ．Ｐ．＝ ９５Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１２°、隙間なし
ｋ：Ｙ．Ｐ．＝１００Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１５°、隙間なし（前出）。
ｒ：Ｙ．Ｐ．＝１２０Ｎ／ｍｍ２、μ＝０．９、θ＝１５°、隙間なし。
【００３９】
図７に示すシミュレーションの結果、ＰＣ鋼より線の引張強さを超える抵抗力を示す材料の降伏点は９５Ｎ／ｍｍ２以上であることがわかる。
【００４０】
従って、以上のシミュレーションの結果、次のことが言えることが判明した。
（１）ウェッジの材料として、材料費や加工費を大きく低減できる低降伏点鋼を使用した場合にも、条件さえ整えれば、必要十分な抵抗力（定着力）を発揮させることができる。その場合、降伏点が８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２の材料を選択することが必要であるが、９５Ｎ／ｍｍ２以上のものを採用すればなお良い。
（２）ウェッジに低降伏点鋼を使用し、塑性変形させながらスリーブとストランドの間にウェッジを圧入する場合、ウェッジの軟性ゆえにスリーブとウェッジ間の摩擦係数の影響が出ないので、潤滑材の供給が不要となる。
（３）ウェッジを周方向に複数の分割ウェッジに分割する場合は、定着時の状態において、周方向に隣接する分割ウェッジ間に隙間が生じないように設定する。
（４）スリーブのテーパ角度θは１５°以上に設定する。
【００４１】
以上のように条件を定めた本実施形態のストランド定着具およびそれを用いたストランドの定着構造によれば、ウェッジ３０の材料として低降伏点鋼を用いているので、ウェッジ３０の軟性により、潤滑剤がなくても、塑性変形させながらスリーブ２０の内部にウェッジ３０を圧入することができ、それにより最終的に必要十分な抵抗力を発揮させることができる。また、ウェッジ３０が柔らかい材料でできているので、ウェッジ３０の加工の容易化を図れるばかりでなく、スリーブ２０に発生する応力も小さくすることができる。そのため、スリーブ２０に使用する材料の強度条件を緩めることができて、スリーブ２０の加工の容易化も可能となり、トータルのコストダウンを図ることができる。
【００４２】
なお、図８、図９に示すように、アンカープレートをスリーブ２０と固定部材２の間に介在させてもよい。また、ウェッジ３０が塑性変形した際にスリーブ２０から大きく抜け出るのを防ぐために、栓状の詰め物をスリーブ２０の窄まり端に配置してもよいし、その役目をアンカープレートの孔周縁で行わせてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ … ストランド
２ … 固定部材
２０ … スリーブ
２０ａ … テーパ面
３０ … ウェッジ
３１ … 分割ウェッジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材の内方向に向けて引張力が付与されるストランドの外周に外嵌されると共に内周面が前記引張力の付与される方向に窄まったテーパ面として形成された筒状のスリーブと、このスリーブと前記ストランドの間に圧入される楔状を呈したウェッジとを具備し、前記スリーブが前記固定部材の外面に押し付けられることで、前記ストランドを前記固定部材に定着するストランド定着具において、
前記ウェッジが、前記スリーブとストランドの間に圧入されることで前記ストランドを定着した際に塑性変形した状態で前記スリーブとストランドの間に介在するように、前記スリーブおよびストランドの各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成されていることを特徴とするストランド定着具。
【請求項２】
前記ウェッジが周方向に複数の分割ウェッジに分割され、かつ
前記分割ウェッジが塑性変形した状態において前記分割ウェッジ同士が周方向に隙間なく相互に圧接するように前記分割ウェッジ間の初期隙間が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のストランド定着具。
【請求項３】
前記ウェッジを構成する低降伏点鋼の降伏点が８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２であり、前記スリーブのテーパ面のテーパ角度が１５°以上に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のストランド定着具。
【請求項４】
固定部材の内方向に向けて引張力が付与されるストランドの外周に外嵌されると共に内周面が前記引張力の付与される方向に窄まったテーパ面として形成された筒状のスリーブと、このスリーブと前記ストランドの間に圧入される楔状を呈したウェッジとを具備し、前記スリーブが前記固定部材の外面に押し付けられることで、前記ストランドを前記固定部材に定着するストランド定着具を用いたストランドの定着構造において、
前記ウェッジを、前記スリーブおよびストランドの各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成し、該ウェッジを、前記スリーブとストランドの間に圧入することで塑性変形させた状態で前記スリーブとストランドの間に介在させると共に、前記ウェッジが周方向に複数の分割ウェッジに分割され、かつ前記分割ウェッジが塑性変形した状態において前記分割ウェッジ同士が周方向に隙間なく相互に圧接させてなることを特徴とするストランドの定着構造。
【請求項５】
前記ウェッジを構成する低降伏点鋼の降伏点が８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２であり、前記スリーブのテーパ面のテーパ角度が１５°以上に設定されていることを特徴とする請求項４に記載のストランドの定着構造。
【請求項１】
固定部材の内方向に向けて引張力が付与されるストランドの外周に外嵌されると共に内周面が前記引張力の付与される方向に窄まったテーパ面として形成された筒状のスリーブと、このスリーブと前記ストランドの間に圧入される楔状を呈したウェッジとを具備し、前記スリーブが前記固定部材の外面に押し付けられることで、前記ストランドを前記固定部材に定着するストランド定着具において、
前記ウェッジが、前記スリーブとストランドの間に圧入されることで前記ストランドを定着した際に塑性変形した状態で前記スリーブとストランドの間に介在するように、前記スリーブおよびストランドの各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成されていることを特徴とするストランド定着具。
【請求項２】
前記ウェッジが周方向に複数の分割ウェッジに分割され、かつ
前記分割ウェッジが塑性変形した状態において前記分割ウェッジ同士が周方向に隙間なく相互に圧接するように前記分割ウェッジ間の初期隙間が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のストランド定着具。
【請求項３】
前記ウェッジを構成する低降伏点鋼の降伏点が８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２であり、前記スリーブのテーパ面のテーパ角度が１５°以上に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のストランド定着具。
【請求項４】
固定部材の内方向に向けて引張力が付与されるストランドの外周に外嵌されると共に内周面が前記引張力の付与される方向に窄まったテーパ面として形成された筒状のスリーブと、このスリーブと前記ストランドの間に圧入される楔状を呈したウェッジとを具備し、前記スリーブが前記固定部材の外面に押し付けられることで、前記ストランドを前記固定部材に定着するストランド定着具を用いたストランドの定着構造において、
前記ウェッジを、前記スリーブおよびストランドの各材料よりも低降伏点で延性の高い低降伏点鋼により構成し、該ウェッジを、前記スリーブとストランドの間に圧入することで塑性変形させた状態で前記スリーブとストランドの間に介在させると共に、前記ウェッジが周方向に複数の分割ウェッジに分割され、かつ前記分割ウェッジが塑性変形した状態において前記分割ウェッジ同士が周方向に隙間なく相互に圧接させてなることを特徴とするストランドの定着構造。
【請求項５】
前記ウェッジを構成する低降伏点鋼の降伏点が８０〜１２０Ｎ／ｍｍ２であり、前記スリーブのテーパ面のテーパ角度が１５°以上に設定されていることを特徴とする請求項４に記載のストランドの定着構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２１１４９２（Ｐ２０１２−２１１４９２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８４２３（Ｐ２０１１−７８４２３）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
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