プレストレストコンクリートとは

プレストレストコンクリートは、高強度コンクリートとスチールストランドの組み合わせです。 この組み合わせにより、屋根スラブ、橋桁、枕木などの建物で使用される非常に強力な構造材料が作成されます。 プレストレストコンクリートは、サンフランシスコのエンジニアであるヘンリージャクソンによって1886年に発明され、特許を取得しました。 このタイプのコンクリートは、鉄が不足しているため、第二次世界大戦後、ヨーロッパで選択される材料になりました。 ペンシルベニア州フィラデルフィアに1951年に建設されたウォルナットレーンメモリアルブリッジは、このタイプの材料で作られたアメリカで最初の建造物となりました。

普通のコンクリートの梁は、荷重がなくても、自重を支えるのに苦労します。 梁の重量にサービス荷重が加わると、生え際のひび割れが発生します。 時間の経過とともに、これらの亀裂は大きくなり、最終的にはコンクリートが崩れます。 薄いコンクリートパッドは、重量が追加されると曲がる傾向があり、その結果、家が移動します。 これらの変化は、プレストレストコンクリートが発明された理由です。

プレストレストコンクリートは、2つの異なる方法を使用して作成できます。 プリテンションとポストテンション。 プリテンション法では、コンクリートのキャスティングベッドの両端にあるアバットメント間で高張力鋼ストランドを引き伸ばします。 ストランドが教えられた後、コンクリートがベッドに注がれ、そこでコンクリートがストランドを囲んで付着します。 コンクリートが乾くと、スチールに接着します。 コンクリートが希望の強度に達すると、ストランドが解放され、コンクリートにわずかなアーチが形成され、重い荷重に対する耐性が高まります。

さまざまな構造でこのタイプのコンクリートを使用する理由はいくつかあります。 梁はプレストレストコンクリートで作られているため、割れることなく応力に耐えることができます。 パイルにはプレストレスがかかっているため、重い輸送や運転の力で崩れません。 柱はプレストレストコンクリートで作られているため、重い荷物の重さで座屈することはありません。 薄いコンクリートパッドには、通常の重量で曲がらないようにプレストレスがかかっています。

ポストテンション法を使用してプレストレストコンクリートを作成するには、コンクリートを注入して硬化させた後に圧縮を適用する必要があります。 コンクリートは、スチールのストランドが走っている湾曲したダクトの周りに注がれます。 硬化すると、油圧ジャッキを使用してストランドに張力がかかります。 次に、油圧ジャッキを取り外した後も張力が残るように、ストランドを所定の位置に押し込みます。

ポストテンション法で作成されたコンクリートは、アドビ粘土などの膨張性土壌のある地域にある住宅の一体型スラブとして使用されます。 このタイプのコンクリートは、季節的な土壌の膨張と収縮が問題となる構造物の作成にも使用されます。 ポストテンションコンクリートは、より複雑な設計作業で建物を建設するのに非常に効率的です。