VSL工法によるプレストレストコンクリート

VSL工法 評定 ：（一財）日本建築センター

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立花新宿ビル5階 VSL JAPAN 株式会社内
TEL：03-3346-8913（代表） FAX：03-3345-9153
http://www.vsl-assoc.org/

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プレストレストコンクリートのしくみ
PCってなに？
PCとは、Prestressed（プレストレスト）・Concrete（コンクリート）の略称で、建築分野や土木分野で使用します。
直訳すれば、「あらかじめ応力を与えられたコンクリート」という意味になります。
PCの技術を用いることにより、コンクリートの最大の弱点（引張には弱い）を克服することができます。

PCのしくみコンクリートにプレストレスを導入するには、PC鋼材（高強度の鋼材）を使用します。
プレストレストコンクリートを造るためには、PC鋼材を引っ張っておき（この作業を緊張といいます）、緊張力を与えたあとにコンクリートに固定します。
すると、引っ張られていたPC鋼材は、元に戻ろうとして、コンクリートに圧縮力を与えることができます。
プレストレスを導入するには、下の二つの方式があります。
⃝ポストテンション方式【作業順序：シース管配置→PC鋼材配線→コンクリート打設→強度発現後→PC鋼材緊張】
場所打ちPC造やプレキャストPC造などにこの方式が適用されます。コンクリート打設前にシース管を配置する以外はRC造と同様の施工手順です。 コンクリート強度発現後にジャッキにて緊張力を与え、コンクリートにプレストレス力を導入します。

⃝プレテンション方式【作業順序：PC鋼材緊張→コンクリート打設→強度発現後→緊張力の解放】主にPC工場で製作されるPC床版や長尺部材などに使われる方式です。PC鋼材にアバットと呼ばれる装置で緊張力を与えておき、コンクリートを打設します。そして、コンクリート強度発現後に緊張力を解放します。

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PCの特長スパンを大きくしていくと、耐力を確保するために、一般的に梁せいを大きくする必要があります。
RC構造では、たわみやひび割れの問題から、スパンに限界があります。
PC構造では、梁せいを抑えながら、大スパンを実現することが可能となります。
⃝各構造の比較

PC構造の分類プレストレスは、大きな荷重に対する抵抗力を増大させるだけでなく、プレストレス量をコントロールすることにより、曲げひび割れや長期たわみの軽減に利用できます。
PC構造は、次の３つに分類されます。
部材断面の応力度分布
圧縮⃝フルプレストレストコンクリート（FPC）
長期設計時、部材断面に引張応力度を生じさせない。

圧縮
圧縮⃝パーシャルプレストレストコンクリート（PPC）
長期設計時、部材断面にコンクリートの許容引張応力度までの引張を許容する。
引張⃝プレストレスト鉄筋コンクリート（PRC）

圧縮

長期設計時、部材に発生するひび割れ幅を0.2ｍｍ以下で制御する。
引張

鉄筋でも負担このように、プレストレスの利用方法により、設計の自由度が広がり、幅広い設計が可能となります。

PCの利用例
大スパンの建物

体育館、展示場、劇場など積載荷重の大きな建物

物流倉庫、駐車場など

免震構造＋PC構造

庁舎、病院、防災拠点など

その他、現場施工の省力化（プレキャスト化）・施工の迅速化などの観点より、津波避難施設などの震災対策としてのPC利用も進んできています。

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VSL工法の概要
工法概念図

定着のしくみ3

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VSL工法の構成及び主な使用材料
VSL工法は、シース管内に通したPC鋼材をジャッキで緊張し、くさびをアンカーヘッドに定着させて、プレストレスをコンクリートへ与える『くさび定着工法』です。

固定定着具

緊張定着具

⃝定着板

⃝支圧板

圧着グリップからの緊張力をコンクリートに伝達させアンカーヘッドから緊張力をコンクリートに伝達させるための鋼板るための鋼板⃝圧着グリップ⃝アンカーヘッドPC鋼材の端部に圧着して定着板に緊張力を伝達させくさびを定着させ、支圧板に緊張力を伝達させる部品

る部品
⃝くさび
⃝らせん鉄筋PC鋼材をアンカーヘッドに定着させる部品

支圧板背面に生じるコンクリートの割裂応力に対する補強筋（緊張定着具にも使用）

PC鋼材

PCグラウトコンクリートにプレストレスを与えるために用いる高緊張後にシース管とPC鋼材の隙間に注入する充填材

強度の鋼線（PC鋼より線）で、PC鋼材を腐食から保護する事と、部材コンクリー
トとPC鋼材との間の一体性の確保を主目的とする

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VSL工法の施工

施工状況写真上図各数字部分の例を、写真で示します。

③シース管

⑤油圧計

PC鋼材を通す管材緊張力を確認する計測器④PCグラウトホース⑥油圧ポンプPCグラウトを注入・排出するホース

油圧力を発生する装置①固定定着具

②緊張定着具型枠解体後、アンカーヘッドにくさびを挿入した状態⑦ジャッキ
PC鋼材を緊張する装置

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PC梁の施工順序
１．緊張定着具取付

５．緊張作業

２．シース管配管６．伸び量計測

３．PC鋼材挿入

７．PC鋼材切断・モルタル詰め

４．コンクリート打設

８．PCグラウト注入

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PC実施例（場所打ちコンクリート編）

庁舎

本 建物は地上３階建の建物で、２階～R階にPC梁が採用されています。
正面玄関に入ると大空間が広がり、来庁者に解放的なイメージを与えます。

病

所在地

山梨県

PC梁スパン

10.8～19.8ｍ

PC鋼材

７-12.7φ

所在地

東京都

PC梁スパン

15.0ｍ

PC鋼材

７-12.7φ院

本 建物は地上６階建の建物で、３階～R階にPC梁が採用されています。
エ ントランスホールの大空間を実現するとともに陸立ち柱の大きな荷重をPC梁により支持しています。

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イベント会場・展示場

幅80ｍ、奥行き50ｍで約4,000m2という広大な展示場の無柱空間を、梁せい1.45ｍで20.3ｍ×４スパンのPC梁により実現しイベント会場・展示場として多目的に使用できる場所となっています。

所在地

京都府

PC梁スパン

20.3ｍ

PC鋼材

12-12.4φ

所在地

京都府

PC梁スパン

27.0ｍ

PC鋼材

７-12.7φ

運動公園プール

平 面・立面方向ともに勾配のある27.0ｍの無柱空間に梁せい1.5ｍの場所打ちPC梁を採用することで、非常に開放感がある変化に富んだ空間としています。

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学校

地下大講堂を25.5ｍ×６スパンの場所打ちPC梁により実現しています。
教室を15.8ｍスパンの場所打ちPC梁で開放感がある空間としています。

所在地

東京都

PC梁スパン

15.8 ，25.5ｍ

PC鋼材

12 ，19-15.2φ

所在地

大阪府

PC梁スパン

18.9ｍ

PC鋼材

10-12.7φ

学校体育館

屋上にプールがあり高荷重であるにも関わらず、下は体育館として使用するために現場打ちPC梁を採用して、スパン18.9ｍの空間を実現しています。
敷地の狭い住宅街で、多く採用されています。

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学校体育館学校の体育館として必要な面積を、2.85ｍ×2.75ｍを基本グリットとする梁せい1.1ｍの場所打ちPC格子梁で施工し28.5ｍ×33.0ｍの無柱空間を実現しています。

所在地

東京都

PC梁スパン

28.5 ，33.0ｍ

PC鋼材

９ ，12-12.7φ

所在地

福島県

PC梁スパン

22.0ｍ

PC鋼材

10-12.7φ

漁港荷捌場

鮮魚を水揚げし、搬送用の車両が自由に走り回る空間が必要な為、スパン22.0m、桁行きスパン9.0m、さらに建物の周囲には５～６mの片持ち梁で、現場打ちPC梁を採用し実現しています。

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VSL工法によるプレストレストコンクリート

VSL工法 評定 ：（一財）日本建築センター

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