都市が拡大し、レジリエントなインフラの需要が増加するにつれて、建設業界は、環境への影響を最小限に抑えながら、都市の圧力を増加させることができる構造を構築します。 プレストレス鋼は、この取り組みで重要なアクセラレータとして登場し、持続可能な開発の原則と整列する強度、耐久性、および材料の効率の組合せを提供します。 長距離橋から高層タワーまで、この高強度材料は、長持ちするリソースの設計に役立ちます。 長持ちするメンテナンスや長持ちするリソースは、より少ない耐用年数と長持ちするリソースを消費します。

プレストレス鋼とは?

プレストレス鋼は、鉄や鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、鉄、

プレストレスの2つの主な方法があります:プレテンションとポストテンション。プレテンションでは、コンクリートがキャストされる前に鋼の腱が緊張しています。コンクリートが硬化したら、腱が解放され、接着を介してコンクリートに力を入れます。 延伸では、ダクトはコンクリートにキャストされ、腱はコンクリートが硬化した後に緊張し、アンカーで締められます。 どちらの方法は、通常、ALT1Fのスチール製鋼と18F以上の合金鋼で補強されています。 [ALT1F]

なぜプレストレス鋼は持続可能な都市インフラに集中しているのか

物質的な効率

プレストレスドコンクリートメンバーは、強化されたコンクリートの同等物よりも大幅に薄く、より軽いものにすることができます。 典型的なプレストレスコンクリート橋桁は、30〜50メートルの深さから1/25までの範囲でスパンすることができます。 強化コンクリート桁は1/12以下の比率を必要とする可能性があります。 交差セクションのこの減少は、コンクリートの量を直接切断し、その結果、セメントの生産に関連するエンボディエネルギーと二酸化炭素排出量を削減します。 40%の減少は、従来の鋼材の消費量を削減することができます。

耐久性とメンテナンスの低減

圧縮のコンクリートを維持することにより、プレストレスは、水分、塩化物および他の積極的な代理店が貫通できるようにするマイクロひびの形成を最小限に抑えます。 プレストレス鋼で構築された構造は、通常、長い耐用年数を展示し、より少ない修理を必要とします。 よく設計されたプレストレスコンクリート橋は、最小限の介入で75〜100年の間、サービス可能なままであり、未処理構造は30〜50年後に主要なリハビリテーションを必要とする場合があります。 この長い再構成は、原材料の消費とエネルギーの低減とエネルギーの消費を削減します。

ライフサイクルコストメリット

プレストレス鋼と専門労働の初期コストは従来の鉄筋よりも高くなりますが、全体的なライフサイクルコストはしばしば下がります。 節約は、材料の量を削減し、より速い構造(ポストテンションが勃起を加速することができます)、メンテナンス支出を削減します。 A [駐車ガレージのライフサイクルコスト分析]]は、延期構造が従来の設計を強化するために50年以上の15〜25%の合計コストを持っていたことがわかりました。

都市プロジェクトにおける鋼材のプレストレス化の主な用途

ブリッジ

プレストレス鋼は、現代の橋構造の背骨です。 セグメントボックス - ガードブリッジ、ケーブル - ブリッジ、および連続的なスパンブリッジは、すべてのプレストレスト腱に依存して、視覚的な閉塞を最小限に抑えたロングスパンを実現しています。 都市環境では、これは必要なピアの数を減らし、トラフィックフローを改善し、緑地や歩行者経路のためのスペースを解放します。 ブリッジデッキでのポストテンションの使用も、移動量とよりスムーズなサービスへの移行に貢献するのに役立ちます。

高層ビル

背の高い建物では、プレストレスドコンクリートスラブはいくつかの利点を提供します。 彼らは、より柔軟な床計画を設計者を提供するコラム間のより広い距離に及ぶことができます。 シンナースラブは、建物の総高さと基礎上の重量を減らし、全体的な材料要件を切断します。 延伸スラブシステムは、オフィスタワーや住宅高層で一般的であり、それらはまた、脱フラクション制御を改善し、床から床まで床まで建設サイクルを高速にすることができます。

パーキング構造

パーキングガレージは、塩、車両の負荷、熱サイクルの劣化に曝され、耐久性に重要な懸念を生じます。 延伸された駐車構造は、列間の長いスパンを達成し、車両の移動を妨げる列の数を増加させ、駐車効率を高め、削減します。 腱によって引き起こされる圧縮ストレスは、亀裂の幅を制限し、腐食から鋼を保護します。 多くの駐車場は、亀裂制御の利点のために特に接着または非曲げ後のシステムを指定します。

トンネルと地下鉄システム

アーバントランジットトンネルは、プレストレス鋼を組み込んだプレキャストコンクリートセグメンタルライニングを使用して、地上圧力と水浸潤に抵抗することが多いです。腱によって提供される制御された圧縮は、インストールと長期サービスの間に不均等な負荷に耐えるリングの能力を向上させます。レールトラック用のプレストレスドコンクリート眠る人(タイ)も、より減らされたクラックと改善された負荷分布、より安全で静かなメトロ操作に貢献します。

環境・サステナビリティへの取り組み

カーボンフットプリント削減

鋼の生産はエネルギー集中力であるが、, プレストレス鋼の使用の純環境効果は、フルライフサイクルが考慮されるとき肯定的です. 研究は、使用されるプレストレス鋼のあらゆるトンの, 約 4–6 トンのCO2排出量は、構造の寿命上のセメント消費の減少を回避することができます. プレストレス鋼の高強度は、より少ない鋼が軟鋼補強と比較して構造能力の単位あたり必要であることを意味し, 更に、エンボス加工された炭素鋼を低減します (アークは、そのリサイクルされた鋼のプロセス).

再生性・寿命の延期

プレストレス鋼は、リサイクル後に材料特性を十分に再生し、保持しています。構造の寿命の最後に、鋼は新しい製品で回復し、再使用することができます。コンクリートは、粉砕された場合、低学位のアプリケーションのための集計としてリサイクルすることができます。プレストレス構造の長寿命は、資源の保全の観点から有益である、解体とリサイクルの必要性を遅らせます。

緑の建物の証明への貢献

プレストレストされたコンクリートシステムは、LEEDやBREEAMなどの持続可能性評価システムにポイントを付与することができます。例えば、材料の使用量(MRクレジット:ビルディングライフサイクルの影響低減)を削減し、耐久性(SSクレジット:長期メンテナンス)を改善し、リサイクルコンテンツ(MRクレジット:原材料の調達)を使用して、適切に設計された事前処理されたソリューションで達成することができます。薄手の構造要素は、より自然な日光透過率とより大きな床から天井までの高を可能にし、HVACを低減し、照明を低減することができます。

チャレンジとイノベーション

腐食防止

プレストレス鋼の主要懸念の1つは、特に積極的な環境で、応力腐食割れと水素の乳化です。 現代の慣行は、亜鉛メッキ、エポキシコーティング、接着腱の腐食防止の溝、および非結合腱のプラスチックシースリングを通して、この保護の複数の層に対処します。 極端な環境のために、ステンレス鋼は、より高いコストで開発されています。 LT:]の監視は、実際のメンテナンス技術を使用できるようにします。

超高性能コンクリートとの統合

高性能コンクリート(UHPC)とプレストレス鋼の組み合わせは、持続可能な設計のフロンティアを表しています。 UHPCの非常に低い透過性と高い圧縮強度により、より薄くセクションと長いスパンでも使用できます。 いくつかのプレハブブリッジ要素は現在、プレストレスド腱でUHPCを使用し、重いトラックの負荷を運ぶことができる150 mm未満の厚板を生産しています。 この相乗効果により、材料の消費をさらに減らし、耐久性を向上させることができます。

デジタル設計・施工

ビル情報モデリング(BIM)と計算設計ツールは、プレストレスレイアウトの効率性を向上させることができます。 エンジニアは、すべてのストレスと偏向限界を満たす間、鋼の使用量を最小限に抑えるために腱プロファイルを最適化することができます。 自動腱のプルと応力装置は、人件費を減らし、精度を向上させることができます。 これらのデジタル方法は、小規模な都市プロジェクトのためによりアクセス可能なプレストレスドソリューションを、大規模なインフラストラクチャだけでなく、より少なくするのに役立ちます。

コンテンツ

プレストレス鋼は、持続可能な都市インフラの礎として立っています。, より軽く、長持ちする構造を可能に, 従来の選択肢よりも少ない資源集中. コンクリートの容積を削減する能力, 耐用年数を延長します, およびライフサイクルコストを削減すると、橋、建物、駐車場、および輸送システムの選択の材料になります. 都市は、変容し続け、低炭素建設方法の必要性が成長するにつれて, プレストレス鋼の役割は、唯一の拡大します. 革新と, 積極的な技術, 効率的な設計, 効率的な設計, 効率的な設計, 効率的な設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計, 設計,