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PC(プレストレスト・コンクリート)とは?

土木や建築の世界での“PC”とは、「プレストレスト(Prestressed)・コンクリート(Concrete)」のことを言います。
その語源は「(緊張材によって)あらかじめ(Pre)圧縮応力を与えられた(stressed)コンクリート(Concrete)」という意味ですが、PC技術でコンクリートの最大の弱点を補うことが可能です。
コンクリートは古くから構造材料として使用されていて、圧縮する力には強いが、引っ張る力には弱いという特性(弱点)があり、大きな引っ張る力が加わると壊れてしまいます。

そこで、コンクリートの(引っ張る力には弱い)弱点を補う方法の一つとして考えられたのが「鉄筋コンクリート(RC)」です。
鉄筋コンクリートは、その補強方法として引張力を鉄筋で受け持つような構造のため、大きな引っ張る力が加わると鉄筋が抵抗し壊れることはありませんが、多少のひび割れは避けられませんでした

そこで考えられたのが、緊張材によってあらかじめ(Pre)圧縮する力(stress)をコンクリート(Concrete)に与えることによって、ひび割れが発生しないようにするという方法です。この方法により、大きな引っ張る力が加わってもプレストレスの与え方によってひび割れを自由に制御することができるようになりました。これが「プレストレスト・コンクリート(PC)」です。

プレストレストの与え方

プレストレスとは、荷重によってコンクリートに生ずる引張応力を打ち消す目的で、あらかじめ計画的にコンクリートに与える圧縮応力のことです。この圧縮応力をコンクリートに与えるために緊張材(PC鋼材)に引張力を与えることを緊張といいます。プレストレスの与え方には、プレテンション方式とポストテンション方式の2つがあります。

(1)プレテンション方式

プレテンション方式とは、設備のあるPC工場でのみ製作が可能なもので、PC鋼材をあらかじめ所定の力・位置に緊張しておき、これにコンクリートを打込み硬化した後に緊張力を解放して、コンクリートとPC鋼材の付着によりプレストレスを与える方式です。
プレテンション方式は設備の関係で製作場所が限定されることから、部材は運搬上の制約を受け、比較的小型で大量に製造されるプレキャスト部材と呼ばれるものに適用されるケースが多いです。

(2)ポストテンション方式

ポストテンション方式とは、コンクリート部材が硬化した後に、その内部に設けられたダクト(シースと呼ばれます)に配置されたPC鋼材を緊張するもので、端部に配置されたPC定着具より緊張力が保持され、コンクリートにプレストレスが与えられます。したがってポストテンション方式はプレキャスト部材のみならず、工事現場で打設する構造物にも容易に適用でき、そのうえ緊張力の大きさも幅広く選定できる特徴を持っています。