プレストレストコンクリートとは？仕組みとメリットをわかりやすく解説共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

プレストレストコンクリートとは？基本の考え方

プレストレストコンクリート とは、建物や橋などの部材を作るときに使われる特別なコンクリートです。普通のコンクリートは鉄筋で補強しますが、 プレストレストコンクリート は鉄筋（あるいは鋼の索）に事前に力をかけておき、それからコンクリートを流し込んで固めます。こうすることで、完成した部材は荷重を受ける前から内部に「圧縮」の力が入っている状態になり、曲がりにくく、長いスパンでもたわみにくくなります。

この仕組みをかんたんにいうと、材料の内部にあらかじめ力を入れておくことで、外部から力が加わったときの変形を抑える、という考え方です。プレストレストコンクリートはとくに橋梁の床版や大きな梁、薄い床のように荷重が集中する場所で強みを発揮します。

どうやって作るの？主な方法

主な作り方には二つの基本があります。前張り方式（プレストレスト・プリテンション） は鉄筋や鋼索をコンクリートを打つ前に引っ張って力を加える方法です。コンクリートが固まると、鋼材の張力は部材内部に「圧縮力」として残ります。もう一つは 後張り方式（ポストテンション） で、コンクリートが固まった後に鋼索に張力をかける方法です。現場や部材の形状に応じて使い分けられます。

これらの方法は、部材の長さや荷重の大きさに応じて最適な設計を行います。 設計時には荷重条件、温度変化、材質の収縮 などを考慮して、どのくらいの圧縮力を内部に作るかを決めます。

使われる場所とメリット

プレストレストコンクリートは、橋梁の床版、長いスパンの梁、厚みの薄い床版、ビルの床スラブ、倉庫の床など、荷重がかかる大きな部材によく使われます。 主なメリット は次のとおりです。

強度の向上とたわみの抑制
長いスパンを可能にし、材料の節約につながる
薄くて軽い部材でも高い耐荷重を実現

ただし、施工には高度な技術と正確な設計が必要で、初期費用が高くなる場合もあります。現場ごとに適切な方法を選ぶことが大切です。

比較表普通コンクリートとプレストレストコンクリート

<th>項目

普通コンクリート	プレストレストコンクリート
内部の力の状態	鉄筋で補強するが内部には主に引っ張り力が生じる	事前に圧縮力を作り、内部に圧縮がある状態で設計
長さあたりの強度	材料の組み合わせで強度を高める必要がある	長いスパンでも薄く作れて強くなることが多い
適した用途	日常的な建物の壁や床、柱の補強にも使われる	橋梁の床版や大きなスラブ、長い梁など荷重が大きい部材

注意点とポイント

設計と施工の精度 がとても重要です。プレストレストコンクリートは内部に意図した力を作る設計なので、張力をかけるタイミングや量を間違えると部材の性能が低下します。また、材料費や施工費が通常のコンクリートより高くなることがあります。これらをふまえた上で、設計者と施工者がしっかり協力して作ることが大切です。

まとめ

プレストレストコンクリートは、事前に内部に圧縮力を持たせることで、長いスパンの部材を薄く、軽く作っても高い強度を実現する画期的な技術です。用途は橋や床版など大きな荷重を支える部材が中心ですが、近年では住宅関連の構造部材にも応用範囲が広がっています。初心者でも覚えておくべきポイントは、圧縮力を内部に作る設計が特徴であり、長さと荷重に応じて前張り方式か後張り方式を選ぶという点です。

用語集の一例

プレストレスト：部材の内部に事前に力を加えること。

後張り：コンクリートが固まった後に鋼索に張力をかける方法。

前張り：コンクリートを打つ前に鋼材に張力をかける方法。

プレストレストコンクリートの同意語

プレストレストコンクリート: コンクリートに事前に鋼材の張力を導入してひずみを抑え、後荷重に対する圧縮応力で曲げを抵抗する、耐荷重性の高いコンクリート構造材料。
PCコンクリート: Prestressed Concrete の略称で、プレストレストコンクリートと同義の用語。図面や技術資料で略称として使われる。
事前張力コンクリート: コンクリートに事前に張力を付加する形式のコンクリート。プレストレストコンクリートと同義の日本語表現。
プリストレストコンクリート: 表記揺れの別表記。意味はプレストレストコンクリートと同じ。

プレストレストコンクリートの対義語・反対語

非プレストレストコンクリート: プレストレッシング（張力を加えてコンクリートを圧縮状態にする工程）を行っていないコンクリート。従来の補強なし・張力導入なしの状態を指します。
普通コンクリート: 特に補強や張力の施しがない、従来のコンクリート。一般的なコンクリート構造のことを指すことが多いです。
無筋コンクリート: 鉄筋を使わないコンクリート。補強材としての鉄筋がなく、素のコンクリートだけの状態です。
無補強コンクリート: 鉄筋などの補強材を一切用いないコンクリート。無筋で構造を持たせる設計のことを指します。
鉄筋コンクリート: 鉄筋を用いたコンクリート。プレストレスは行わず、引張に対して鉄筋で補強する従来の補強方式のことです。
従来型コンクリート: プレストレストを前提としない、従来のコンクリート構造の総称。張力を意図的に導入しない設計を含みます。
自重荷重のみを想定したコンクリート: 自重荷重だけを耐えることを前提に設計されたコンクリート。この場合、プレストレスは活用されません。

プレストレストコンクリートの共起語

ポストテンション: 後張力方式のプレストレストコンクリート。部材の内部で張力材に張力をかけ、コンクリートを圧縮状態に保つ施工方法。
事前張力: 事前に張力材を引っ張って固定し、コンクリート打設後に張力を解放して圧縮を発生させる方式。
後張り: 後張力（ポストテンション）方式を指す略称。打設後に張力をかけて圧縮を生じさせる方法。
張力材: プレストレストコンクリートで使用する鋼材。鋼棒・鋼索・ワイヤなど、テンションを伝える役割。
PC鋼材: プレストレストコンクリートで使われる高強度鋼材の総称。
張力損失: 温度・クリープ・長期荷重等により内部の張力が徐々に低下する現象。
ひび割れ制御: ひび割れの発生を抑制・抑止するための設計・施工上の工夫。
コンクリート強度: コンクリートの圧縮強度。高強度コンクリートを用いることが多い。
長寿命化: 部材の耐久性を高め、長期間機能を維持するための設計・材料選択。
耐久性: 腐食・ひび割れ・疲労などに対する長期耐性。
耐震性能: 地震荷重に対する安全性と変形の制御能力。
断面設計: 部材の断面寸法・形状・鉄筋配置を決定する設計工程。
床版: 床板・床版にPCを適用する構造部材。
梁: 水平または垂直方向の構造部材。PC梁はプレストレストで補強されることが多い。
橋梁: 橋梁構造物のPC部材として広く用いられるケースが多い。
現場打ちPC: 現場で打設して成形するプレストレストコンクリート。
型枠: コンクリート打設時の形状を保持する枠組み。
アンカー: 張力材を固定・固定力を保持するためのアンカー・固定部材。
残留応力: コンクリート内部に残留している応力成分。
ひずみ計測: ひずみを測定・監視する測定・検査手法。
温度影響: 温度変化によって生じるひずみや長期変形の影響。
連続鋼材: 連続した長さの鋼材を用いる場合の表現。

プレストレストコンクリートの関連用語

プレストレストコンクリート: コンクリート自体に事前に圧縮応力を導入して、曲げ・せん断に対する抵抗力を高める構造技術。高強度コンクリートと高張力鋼材を組み合わせ、ひび割れを抑え耐久性と経済性を向上させます。
事前張力: コンクリート打設前に鋼材を張力（引っ張る力）をかけ、圧縮状態を作ってから型枠を取り出す方法。
先張り法: プレストレストのうち、打設前に鋼材を張力して固定し、コンクリート硬化後にテンションを解放して圧縮を生み出します。
後張り法: 打設後にテンション材を張力をかけ、ダクト内で固定してコンクリートに圧縮を導入する方法。
テンション材: コンクリート内部に配置され、張力を与える鋼材（鋼線・鋼索・鋼棒）
高張力鋼線: プレストレストで用いられる高強度の鋼線。テンション材として主に使われます。
ダクト: テンション材を通す筒状の空間。打設時に配置し、後でテンションを作用させる道具です。
アンカー: テンション材を端部で固定する部材。後張り法では特に重要です。
ひび割れ制御: コンクリートを事前に圧縮状態にしてひび割れの発生を抑え、長寿命化を図ります。
床版: 橋梁や建築の水平スラブ。プレストレスト床版は薄く長スパンを可能にします。
橋梁でのプレストレスト: 長大スパンを跨ぐ橋梁で広く採用される構造形式の一つです。
高強度コンクリート: 圧縮強度が高いコンクリートを指し、プレストレストと組み合わせることで性能を高めます。
収縮・温度補正: 打設後の収縮や温度変化による変形を抑える設計・施工対策です。
耐久性・疲労性能: プレストレストによる持続的な圧縮効果が、長期耐久性と疲労耐性を高めます。
設計規格: 設計・施工は国際・国内の規格に準拠。例: ACI 318、Eurocode 2、JIS規格など。
養生・施工: 配筋・型枠・コンクリート打設・養生・テンション・アンカー作業など、工程全体を指します。
デメリットと注意点: 特殊技術と材料コスト、現場条件、腐食対策、温度管理などの留意点があります。