建築学生が学ぶ構造力学

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令和5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のプレテンション・ポストテンションに関する誤りを見抜くポイント

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令和5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(PC)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. プレテンション方式でプレストレスをコンクリートに伝える手段(付着か定着具か)
  2. ポストテンション方式のプレストレス導入と定着具
  3. プレストレスが時間とともに減少する要因(クリープ・乾燥収縮・リラクゼーション)
  4. I種・II種プレストレッシングの引張応力の扱い

※ 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1(これが最も不適当な記述)

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プレテンション方式とポストテンション方式の説明が混同されているんです。プレテンション方式では、PC鋼材とコンクリートの付着によってプレストレスが導入されます定着具(アンカー)でプレストレスを定着するのはポストテンション方式なので、選択肢1が最も不適当ということです。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ×(誤り) プレテンション方式はPC鋼材とコンクリートの付着によってプレストレスを導入する(定着具によるのはポストテンション方式)
2 ○(正しい) ポストテンション方式では、コンクリート硬化後にPC鋼材を緊張し端部の定着具でプレストレスを定着する
3 ○(正しい) コンクリートのクリープ・乾燥収縮および鋼材のリラクゼーションによってプレストレスは時間とともに減少する
4 ○(正しい) I種プレストレッシングは部材に引張応力が生じないよう設計し、II種は引張応力の発生を許容する設計とする

選択肢1の「プレテンション方式で定着具によってプレストレスを定着する」という記述が誤りで、正しくはプレテンション方式では付着による定着、定着具を使うのはポストテンション方式です。

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プレテンションとポストテンションでなぜ導入方式が違うのか

プレテンション方式は「コンクリートを打設する前に鋼材を引っ張っておく(プレ=先に)」方法です。コンクリートが硬化すると鋼材と一体化し、鋼材が縮もうとする力がコンクリートに圧縮力として伝わります。この伝達手段が付着力です。

ポストテンション方式は「コンクリートが硬化した後に鋼材を引っ張る(ポスト=後で)」方法です。シース(管)の中に通した鋼材を緊張し、端部の定着具でコンクリートに押しつけることでプレストレスを与えます。ここでは付着ではなく端部の支圧が力の伝達手段になるわけです。

ザックリ言えば、プレ=付着で伝える、ポスト=アンカーで伝えるです。

正しい肢を整理すると、ポストテンションは硬化後に緊張して端部の定着具で定着し(選択肢2)、プレストレスはクリープ・乾燥収縮・リラクゼーションで時間とともに減少し(選択肢3)、I種は引張応力を生じさせない・II種は一定の引張応力を許容する設計(選択肢4)、という流れです。

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覚え方

  • プレテンション → 付着で定着/ポストテンション → 定着具(アンカー)で定着(プレ=前に張る・ポスト=後で張る)
  • プレストレス損失=クリープ+乾燥収縮+リラクゼーション/I種は引張なし・II種は引張を許容

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一問一答

Q.

プレテンション方式のPC部材で、PC鋼材のプレストレスをコンクリートに伝える手段は何か。

PC鋼材とコンクリートの付着力です。ポストテンション方式のように端部の定着具(アンカー)を使うわけではありません。

令和5年 一級建築士 構造 過去問解説 一覧へ

出典

  • 建築技術教育普及センター「令和5年度 一級建築士試験 学科の試験 学科IV(構造)問題」
  • 日本建築学会「プレストレストコンクリート設計施工規準・同解説」
ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

建築士 過去問(構造)

プロフィール

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