令和3年度 一級建築士 構造 No.22を解説、プレストレストコンクリート構造に関する誤りを見抜くポイント

令和3年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.22は、プレストレストコンクリート構造に関する問題です。

この問題では、4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。

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この問題で問われていること

1. 不静定架構へのプレストレス導入と不静定二次応力
2. フルプレストレッシング（Ⅰ種）の設計の考え方
3. PCa-PC造梁の圧着接合と目地モルタルの補強
4. PC合成梁の一体挙動の確保

※ 問題文そのものは建築技術教育普及センターの公式PDFで確認できます。上記は、その4つの記述で問われている論点を整理したものです。

正解：選択肢2（これが最も不適当な記述）

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フルプレストレッシング（Ⅰ種）は、設計荷重時に断面に引張応力を生じさせない（全断面を圧縮に保つ）設計です。ひび割れを許さないのが特徴なんですね。選択肢2は「引張応力を長期許容引張応力度以下に制限する」としていますが、それは引張応力を一定範囲で許す扱い（パーシャルプレストレッシング側）で、Ⅰ種の説明としては誤りです。

不静定二次応力の計算・圧着接合での目地モルタルの補強・PC合成梁の一体挙動の確保は、いずれも正しい。Ⅰ種は引張応力を生じさせない（全断面圧縮）と押さえましょう。

各選択肢の正誤

選択肢2は、フルプレストレッシング（Ⅰ種）を「引張応力を許容引張応力度以下に制限する」とした点が誤りで、正しくはⅠ種は設計荷重時に断面に引張応力を生じさせない（全断面圧縮）設計です。

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選択肢2のポイント

選択肢2は、フルプレストレッシング（Ⅰ種）がどこまで引張応力を認める設計か、が論点です。引張を「ゼロにする」のか「一定範囲で許す」のかの線引きが問われます。

プレストレスの考え方は、断面に生じる引張応力をどこまで許すかで段階があります。Ⅰ種（フルプレストレッシング）は、設計荷重時に断面に引張応力を生じさせない＝全断面を圧縮に保ち、ひび割れを許さない最も厳しい設計です。

一方、引張応力やひび割れを一定範囲で許容するのが、パーシャルプレストレッシング側の考え方（Ⅱ種・Ⅲ種）です。選択肢2の「引張応力を長期許容引張応力度以下に制限する」は、引張を許す側の説明なので、Ⅰ種の定義としては誤り。「Ⅰ種＝引張ゼロ（全断面圧縮）」と覚えましょう。

ザックリ言えば、フルプレストレッシング（Ⅰ種）は設計荷重時に引張応力を生じさせない設計ということです。

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覚え方

• Ⅰ種（フルプレストレッシング）＝引張応力を生じさせない（全断面圧縮・ひび割れを許さない）
• 引張・ひび割れを一定範囲で許す＝パーシャルプレストレッシング（Ⅱ種・Ⅲ種）
• 不静定架構へのプレストレス＝不静定二次応力を計算
• 圧着接合の目地モルタル＝曲げ拘束筋・ワイヤーメッシュで脱落防止

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一問一答

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