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プレテンション方式とは?1分でわかる意味、特徴、プレストレスの意味

この記事の要点

プレテンション方式とは、コンクリート打設前にPC鋼材を緊張させ、コンクリート硬化後に緊張力を解放してプレストレスを導入する方法です。

プレストレスとは、外力に先行して圧縮力を部材に与えておくことで、引張応力の発生を抑制する技術です。

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プレテンション方式とは、プレストレスを導入する方法の1つです。


コンクリート硬化前に、PC鋼材に引張力を与え、コンクリート硬化後、PC鋼材の張力を緩める方法です。


今回は、プレテンション方式の意味、特徴、プレストレスの意味について説明します。なお、コンクリート硬化後に張力を導入する、ポストテンション方式もあります。

構造物の種類-PC構造と理論-

ポストテンション方式とは?1分でわかる意味、特徴、プレテンションとの違い

プレテンション方式とは?

プレテンション方式は、コンクリートにプレストレスを導入する方法の1つです。


コンクリート硬化前にPC鋼材に張力を導入します。コンクリート硬化後、PC鋼材を緩める(切断する)ことで、PC鋼材からコンクリートに圧縮力が伝わります。


圧縮力は、PC鋼材とコンクリートとの付着力で伝達されます。


輪ゴムを両手で引張り、離すと縮みますよね。ゴムが伸び、戻るときの力で、コンクリートの圧縮力を伝えます。

プレテンション方式の特徴

プレテンション方式の特徴は下記です。


・コンクリート硬化前に、PC鋼材に張力を導入する。

・コンクリート硬化後、PC鋼材を切断する。もとに戻る力が圧縮力として、PC鋼材からコンクリートへ伝達する。


なお、コンクリート硬化後にPC鋼材に張力を導入する方法を、ポストテンション方式といいます。詳細は下記をご覧ください。

ポストテンション方式とは?1分でわかる意味、特徴、プレテンションとの違い

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プレストレストコンクリートとプレストレスの関係

プレストレストコンクリートは、コンクリートにあらかじめ圧縮力を加えることで、変形や応力を減らす効果があります。


下図を見てください。普通、梁の曲げ応力度は引張と圧縮側に生じます。しかし、あらかじめコンクリートに圧縮力を加えれば、引張力と圧縮力は打ち消しあいます。

プレストレストコンクリートとプレストレス

コンクリートは引張力に弱いです。プレストレスを導入することで、大スパン構造に対応できます。※大スパン構造は、下記の記事が参考になります。

大スパン建築とは?1分でわかる意味、鉄骨造の工法、空間構造との関係


プレストレスを体験しましょう。小説を5冊程度用意してください。小説を5冊並べて、両手でグッとおさえます。


両手でおさえたまま、手で持ち上げても落ちません。両手の力を緩めると、本はバラバラに落ちます。


両手から加えた圧縮力がプレストレスと同じ役割をしたのです。

混同しやすい用語

ポストテンション方式(post-tension)

コンクリート硬化後にシース管(ダクト)内のPC鋼材を緊張・定着してプレストレスを導入する方式です。

ポストテンション方式はコンクリート硬化後に緊張するため現場での大スパン梁に適するのに対して、プレテンション方式はコンクリート打設前に緊張するため工場製造が前提であり、施工場所・工程が異なります。

通常の鉄筋コンクリート(RC造)

鉄筋とコンクリートを一体化した構造形式で、プレストレスを導入せずに使用します。

通常のRC造はプレストレスを導入しないため曲げひび割れが生じやすく長スパンに不利であるのに対して、プレテンション方式はPC鋼材に緊張力(プレストレス)を導入することで引張ひび割れを抑制し、長スパンへの対応を可能にします。

試験での問われ方|管理人の一言

試験ではプレテンション方式の手順(鋼材緊張→コンクリート打設→養生→緊張解放)と特徴が問われます。

プレテンションは工場製造に適し(設備が必要)、ポストテンションは現場打ち大スパン構造に適します。

プレストレスにより梁の引張ひび割れを抑制し、たわみを低減できることも重要な試験ポイントです。

まとめ

今回はプレテンション方式について説明しました。プレテンション方式は、コンクリート硬化前にPC鋼材に張力を導入する方法です。


コンクリート硬化後に導入する方法を、ポストテンション方式といいます。意味を理解してください。

構造物の種類-PC構造と理論-

ポストテンション方式とは?1分でわかる意味、特徴、プレテンションとの違い

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