令和3年度 一級建築士 構造 No.22を解説、プレストレストコンクリート構造に関する誤りを見抜くポイント
令和3年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.22は、プレストレストコンクリート構造に関する問題です。
この問題では、4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。
この問題で問われていること
- 不静定架構へのプレストレス導入と不静定二次応力
- フルプレストレッシング（Ⅰ種）の設計の考え方
- PCa-PC造梁の圧着接合と目地モルタルの補強
- PC合成梁の一体挙動の確保
※ 問題文そのものは建築技術教育普及センターの公式PDFで確認できます。上記は、その4つの記述で問われている論点を整理したものです。
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | ○（正しい） | 不静定架構の梁にプレストレス力を導入する場合、軸方向変形を考慮した不静定二次応力を計算する。正しい記述です。 |
| 2 | ×（誤り） | フルプレストレッシング（Ⅰ種）は引張応力を生じさせない（全断面圧縮）設計。「引張応力を許容引張応力度以下に制限」は誤り。 |
| 3 | ○（正しい） | PC鋼材の緊張で柱と圧着接合する場合、目地モルタルの脱落防止に曲げ拘束筋やワイヤーメッシュ等の補強を行う。正しい記述です。 |
| 4 | ○（正しい） | PC合成梁では、PCa-PC部分と現場打ちRC部分が一体で挙動できるよう両者を接合する。正しい記述です。 |
選択肢2は、フルプレストレッシング（Ⅰ種）を「引張応力を許容引張応力度以下に制限する」とした点が誤りで、正しくはⅠ種は設計荷重時に断面に引張応力を生じさせない（全断面圧縮）設計です。
選択肢2のポイント
選択肢2は、フルプレストレッシング（Ⅰ種）がどこまで引張応力を認める設計か、が論点です。引張を「ゼロにする」のか「一定範囲で許す」のかの線引きが問われます。
プレストレスの考え方は、断面に生じる引張応力をどこまで許すかで段階があります。Ⅰ種（フルプレストレッシング）は、設計荷重時に断面に引張応力を生じさせない＝全断面を圧縮に保ち、ひび割れを許さない最も厳しい設計です。
一方、引張応力やひび割れを一定範囲で許容するのが、パーシャルプレストレッシング側の考え方（Ⅱ種・Ⅲ種）です。選択肢2の「引張応力を長期許容引張応力度以下に制限する」は、引張を許す側の説明なので、Ⅰ種の定義としては誤り。「Ⅰ種＝引張ゼロ（全断面圧縮）」と覚えましょう。
ザックリ言えば、フルプレストレッシング（Ⅰ種）は設計荷重時に引張応力を生じさせない設計ということです。
覚え方
- Ⅰ種（フルプレストレッシング）＝引張応力を生じさせない（全断面圧縮・ひび割れを許さない）
- 引張・ひび割れを一定範囲で許す＝パーシャルプレストレッシング（Ⅱ種・Ⅲ種）
- 不静定架構へのプレストレス＝不静定二次応力を計算
- 圧着接合の目地モルタル＝曲げ拘束筋・ワイヤーメッシュで脱落防止
一問一答
Q.
フルプレストレッシング（Ⅰ種）は、引張応力を長期許容引張応力度以下に制限する設計？
違います。Ⅰ種は設計荷重時に断面に引張応力を生じさせない（全断面を圧縮に保つ）設計です。引張を一定範囲で許すのはパーシャルプレストレッシング（Ⅱ種・Ⅲ種）です。
出典
- 建築技術教育普及センター「令和3年度 一級建築士試験 学科の試験 学科IV（構造）問題」
- 日本建築学会「プレストレストコンクリート設計施工規準・同解説」
※ この記事の確認日：2026年6月
正解：選択肢2（これが最も不適当な記述）
フルプレストレッシング（Ⅰ種）は、設計荷重時に断面に引張応力を生じさせない（全断面を圧縮に保つ）設計です。ひび割れを許さないのが特徴なんですね。選択肢2は「引張応力を長期許容引張応力度以下に制限する」としていますが、それは引張応力を一定範囲で許す扱い（パーシャルプレストレッシング側）で、Ⅰ種の説明としては誤りです。
不静定二次応力の計算・圧着接合での目地モルタルの補強・PC合成梁の一体挙動の確保は、いずれも正しい。Ⅰ種は引張応力を生じさせない（全断面圧縮）と押さえましょう。