JP2001123414A

JP2001123414A - 連続桁橋梁構造

Info

Publication number: JP2001123414A
Application number: JP30066899A
Authority: JP
Inventors: Susumu Matsuno; 松野　　進; Setsuo Iwata; 節雄岩田
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2001-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】連続桁橋梁の中間支点部にプレストレスを導
入することなく、活荷重が作用した場合にも、中間支点
部の床版にクラックを発生させないこと。【解決手段】連続桁の中間支点部Ｂにおける床版部分
を鋼床版１１と成し、中間支点部Ｂにプレストレスを導
入しない。鋼床版１１の橋軸方向両端部を、箱状に形成
する。鋼床版１１の橋軸方向両端部に、橋幅方向に複数
本、突出状に設けられたＩ型鋼１２ａと、これらのＩ型
鋼１２ａに取付けた複数の鉄筋１２ｂａ〜１２ｂｃとか
らなる継手部１２を設ける。【効果】活荷重が作用した場合に、中間支点部の床版
にクラックが発生しない。そして、コンクリート床版の
打設時、前記箱状部分にコンクリートが充填されること
になって、鋼床版とコンクリート床版との接合部が強固
になる。また、鋼床版とコンクリート床版との接合部に
おける一体性がより強固になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続桁橋梁の構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６に２径間連続合成桁形式の橋梁を示
すが、この合成桁は、鋼桁１とコンクリート床版２とが
スタッド３を介して機械的に結合されているもので、非
合成桁に比べて撓み等の合成が増加し、鋼桁１の重量を
減じることができるので、コストダウンが図れる。ま
た、疲労クラックが発生しにくい等、損傷しにくい有利
な橋梁構造である。

【０００３】ところで、連続桁橋梁では、一般に橋の中
間部にも中間支承４を配置し、図６（ｂ）に示すよう
に、鋼桁１がこの中間支承４によって支持されている。
そして、このような連続桁が自動車などの荷重（活荷
重）を受けると、支間中間部Ａにおいては、図６（ｃ）
に示したような正曲げモーメントｍ1 によって、コンク
リート床版２に図６（ｄ）に示したような圧縮応力σｃ
が生じるので、コンクリート床版２にクラックを発生さ
せるような引張り応力は生じない。

【０００４】しかし、中間支点部Ｂにおいては、図６
（ｃ）に示したような負曲げモーメントｍ2 によって、
コンクリート床版２に図６（ｅ）に示したような引張り
応力σｔが発生するために、その引張り応力がコンクリ
ートのクラック発生応力を超える場合には、図６（ｃ）
に示したように、コンクリート床版２にクラック５が発
生する可能性がある。

【０００５】そこで、上記したような、中間支点部Ｂに
おけるコンクリート床版２のクラック５の発生を防止す
るために、当該部分にプレストレスを導入したものが採
用されるようになってきた。

【０００６】このうち、図７は合成桁の中間支点部Ｂに
おけるコンクリート床版部分に、直接プレストレスを導
入する場合を示したもので、中間支点部Ｂに例えばプレ
キャスト床版６を配置し、このプレキャスト床版６の橋
軸方向に、プレストレス鋼線７を用いてプレストレスを
導入することで、図７（ｃ）に示したように、中間支点
部Ｂにおけるプレキャスト床版６に、一様に圧縮応力σ
ｃを発生させるものである。

【０００７】そして、このプレストレスの導入により、
活荷重が作用して鋼桁１の下フランジに引張り応力σｔ
が発生しても、プレストレスによる圧縮応力σｃと差し
引きすると、図７（ｄ）に示したように、プレキャスト
床版６には圧縮応力σｃ1 が残留することになって、プ
レキャスト床版６にクラックが発生しないようになる。

【０００８】また、図８は橋梁端部の支点の上下方向変
位を拘束したまま、鋼桁１を中間支点部Ｂで、δだけジ
ャッキアップすることで、橋軸方向にプレストレスを導
入する場合を示したもので、鋼桁１には予めスタッド３
が溶接されており、図８（ａ）に示したように、中間支
点部Ｂをδだけジャッキアップしたままでコンクリート
床版２を打設し（図８（ｂ））、硬化した後ジャッキを
緩めて前記δだけダウンさせると（図８（ｃ））、鋼桁
１は前に上昇させた分のスプリングバック量とコンクリ
ート床版２及び鋼桁１の自重によって元の位置に沈下
し、コンクリート床版２には、図８（ｄ）に示すよう
に、圧縮応力σｃが導入される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示したような、コンクリート床版に直接プレストレスを
導入する方法では、次に列挙するような問題がある。プレキャスト床版６が、鋼桁１とスタッド３で拘束
されているので、主桁近傍では、プレストレスが入りに
くく、コンクリート床版全域に均等にプレストレスが導
入されない。

【００１０】プレストレスを導入するためのジャッ
キを配置するスペースを確保する必要があるが、このス
ペースをプレストレス導入後に目地コンクリート８で埋
める必要があるので、その分、工程が延びることにな
る。プレストレスの導入後にプレストレス量が、乾燥収
縮やクリープによって減少する量を推定できない。ま
た、プレストレス量が減少しても、プレストレスを再導
入して一定のプレストレスを確保することが困難であ
る。

【００１１】また、図８に示したような、ジャッキアッ
プ・ジャッキダウンによるプレストレス導入法では、以
下に列挙する問題がある。鋼桁１の嵩上げ量が現実には約１ｍ程度になり、現
場作業の安全性に十分な注意が必要になる。

【００１２】コンクリートの硬化中にコンクリート
の乾燥収縮によって同一嵩上げ量でも導入するプレスト
レス量が異なり、必ずしも所定のプレストレスを導入で
きない可能性がある。一度ジャッキアップ量を設定してコンクリートが硬
化すると、ジャッキダウン時にプレストレス量が不足し
ても修正することができない。

【００１３】ジャッキダウン時以降にコンクリート
の乾燥収縮及びクリープによって予想以上にプレストレ
ス量が減少しても修正することができない。なお、プレ
ストレスの減少量を測定するには、センサーなどを埋め
込むことで可能であるが、このような方法は、非常に高
価であり、特殊技術を必要とする。

【００１４】本発明は、上記した連続桁橋梁にあった問
題点に鑑みてなされたものであり、連続桁橋梁の中間支
点部にプレストレスを導入することなく、活荷重が作用
した場合にも、中間支点部の床版にクラックが発生する
ことのない連続桁橋梁構造を提供することを目的として
いる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の連続桁橋梁構造は、連続桁の中間支点
部における床版部分を鋼床版と成すこととしている。そ
して、このようにすることで、連続桁橋梁の中間支点部
にプレストレスを導入しなくても、活荷重が作用した場
合に、中間支点部の鋼床版にクラックが発生することは
ない。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の連続桁橋梁構造は、連続
桁の中間支点部における床版部分を鋼床版と成し、中間
支点部にプレストレスを導入しないものである。すなわ
ち、本発明の連続桁橋梁構造は、図１（ｃ）に示すよう
に、連続桁の中間支点部の負曲げモーメント（−Ｍ）の
範囲内を、コンクリート床版に代えて鋼床版となし、こ
の鋼床版にはプレストレスを導入しないものである。

【００１７】本発明の連続桁橋梁構造は、連続桁の中間
支点部における床版部分を鋼床版と成すことで、連続桁
橋梁の中間支点部にプレストレスを導入しなくても、活
荷重が作用した場合に、中間支点部の鋼床版にクラック
が発生することはない。

【００１８】本発明の連続桁橋梁構造において、鋼床版
の橋軸方向両端部を、箱状に形成した場合には、コンク
リート床版の打設時、前記箱状部分にコンクリートが充
填されるので、鋼床版とコンクリート床版との接合部が
強固になる。

【００１９】また、本発明の連続桁橋梁構造において、
鋼床版の橋軸方向両端部に、橋幅方向に複数本、突出状
に設けられた型鋼と、これらの型鋼に取付けた複数の鉄
筋とからなる継手部を設けた場合には、鋼床版とコンク
リート床版との接合部における一体性がより強固にな
る。

【００２０】また、本発明の連続桁橋梁構造において、
鋼床版に接合するコンクリート床版の上面側に、格子状
鉄筋を埋設した場合には、コンクリートのクリープ・乾
燥収縮や活荷重が作用した場合における継手部のひび割
れを効果的に防止することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の連続桁橋梁構造を図１〜図５
に示す実施例に基づいて説明する。図１は本発明の連続
桁橋梁構造の概要を説明する図で、（ａ）は要部斜視
図、（ｂ）は側面から見た図、（ｃ）は橋桁に作用する
曲げモーメントを説明した図、図２は本発明の連続桁橋
梁構造の第１実施例を示す要部斜視図、図３は本発明の
連続桁橋梁構造の第２実施例を示す要部斜視図、図４は
本発明に係る連続桁橋梁構造の鋼床版とコンクリート床
版の継手部を説明する図、図５は本発明に係る連続桁橋
梁構造の鋼床版の端部構造を説明する図で、（ａ）は斜
視図、（ｂ）は正面から見た図である。

【００２２】図１〜図５において、１１は鋼床版であ
り、本発明の連続桁橋梁構造では、この鋼床版１１を、
連続桁の中間支点部Ｂにおける負曲げモーメント（−
Ｍ）の範囲内の床版部分に配置しているのである。

【００２３】連続桁の中間支点部Ｂにおける負曲げモー
メント（−Ｍ）の範囲内の床版部分を、鋼床版１１とな
した場合には、連続桁橋梁の中間支点部Ｂにプレストレ
スを導入しなくても、活荷重が作用した場合に、中間支
点部Ｂの鋼床版１１にクラックが発生することはない。

【００２４】しかしながら、このようなコンクリート床
版２に鋼床版１１を接続した構成では、コンクリート床
版２と鋼床版１１の接合強度が問題となる。そこで、本
実施例では、鋼床版１１の橋軸方向両端部を、図５に示
したように、箱状に形成することで、コンクリート床版
２の打設時、この箱状部１１ａにコンクリートが充填さ
れることで、鋼床版１１とコンクリート床版２との接合
を強固に行なうものを示している。

【００２５】なお、図５中の１１ｂは鋼床版１１の橋軸
方向両端部と中央部を区画する仕切板である。また、図
５に示す実施例では、鋼床版１１とコンクリート床版２
とのずれをなくすために、任意の箱状部１１ａ内にアン
グル材１４を溶接したものを示している。

【００２６】また、コンクリート床版２に鋼床版１１を
接続した構成では、継手部でひび割れが発生することが
危惧される。そこで、本実施例では、鋼床版１１の橋軸
方向両端部に、以下の構成の継手部１２を設置してい
る。すなわち、継手部１２は、例えば図２及び図３に示
した実施例では、橋幅方向に７本のＩ型鋼１２ａを突出
状に溶接により取付けると共に、これら７本のＩ型鋼１
２ａのウェブに円孔１２ａａを多数開設し、これらの円
孔１２ａａを貫通する複数の鉄筋１２ｂａと、これらの
鉄筋１２ｂａに対して直交状に配された複数の鉄筋１２
ｂｂ、及び、これらの鉄筋１２ｂｂとで格子状をなすべ
く前記鉄筋１２ｂａと並列状に配置された鉄筋１２ｂｃ
を取付けたものである。このような構成の継手部１２を
設けた場合には、円孔１２ａａと鉄筋１２ｂによって鋼
床版１１とコンクリート床版２との接合部における一体
性がより強固になる。

【００２７】また、コンクリート床版２と鋼床版１１の
継手部１２においては、コンクリートのクリープ・乾燥
収縮や、活荷重によってひび割れが発生する場合があ
る。そこで、図３に示した実施例では、図４に示したよ
うに、継手部１２を構成するＩ型鋼１２ａの上面に、予
め格子状に組んだ鉄筋、すなわち格子状鉄筋１３を載置
してコンクリート床版２を打設することで、鋼床版１１
に接合するコンクリート床版２の上面側に、格子状鉄筋
１３を埋設した場合には、前記した継手部１２のひび割
れを効果的に防止することができるようになる。

【００２８】本実施例では、継手部１２を構成する型鋼
としてＩ型鋼１２ａを示したが、Ｈ型鋼等でもよいこと
は言うまでもない。

【００２９】また、本実施例では、Ｉ型鋼１２ａのウェ
ブに鉄筋１２ｂａよりも大径の円孔１２ａａを設けるこ
とで、鉄筋１２ｂａを貫通した後の円孔１２ａａ内にも
コンクリートが充填し、鋼床版１１とコンクリート床版
２との接合部における一体性をより強固にしたものを示
したが、型鋼の突出部や凹み部と鉄筋１２ｂａ〜１２ｂ
ｃによって、鋼床版１１とコンクリート床版２との接合
部における一体性が確保できるのであれば、型鋼に設け
る孔の大きさは鉄筋１２ｂａが貫通するだけの大きさで
よい。また、型鋼に鉄筋１２ｂａを貫通する孔を設け
ず、型鋼間に鉄筋１２ｂａを溶接等によって一体的に取
付けたものでもよい。

【００３０】なお、本実施例では連続桁橋梁について説
明したが、本発明の構造はケーソンの外壁等に適用して
も有効である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る連続
桁橋梁構造によれば、連続桁橋梁の中間支点部にプレス
トレスを導入しなくても、活荷重が作用した場合に、中
間支点部の床版にクラックが発生することはない。

【００３２】そして、鋼床版の橋軸方向両端部を、箱状
に形成した場合には、コンクリート床版の打設時、前記
箱状部分にコンクリートが充填されることになって、鋼
床版とコンクリート床版との接合部が強固になる。

【００３３】また、鋼床版の橋軸方向両端部に、橋幅方
向に複数本、突出状に設けられた型鋼と、これらの型鋼
に取付けた複数の鉄筋とからなる継手部を設けた場合に
は、鋼床版とコンクリート床版との接合部における一体
性がより強固になる。

【００３４】加えて、鋼床版に接合するコンクリート床
版の上面側に、格子状鉄筋を埋設した場合には、コンク
リートのクリープ・乾燥収縮や活荷重が作用した場合に
おける継手部のひび割れを効果的に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続桁橋梁構造の概要を説明する図
で、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は側面から見た図、
（ｃ）は橋桁に作用する曲げモーメントを説明した図で
ある。

【図２】本発明の連続桁橋梁構造の第１実施例を示す要
部斜視図である。

【図３】本発明の連続桁橋梁構造の第２実施例を示す要
部斜視図である。

【図４】本発明に係る連続桁橋梁構造の鋼床版とコンク
リート床版の継手部を説明する図である。

【図５】本発明に係る連続桁橋梁構造の鋼床版の端部構
造を説明する図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面から
見た図である。

【図６】従来の連続桁橋梁の問題点を説明する図で、
（ａ）は側面から見た図、（ｂ）は（ａ）の中間支点部
を正面方向から見た図、（ｃ）は連続桁橋梁に活荷重が
作用した場合の説明図、（ｄ）は連続桁橋梁に活荷重が
作用した場合に、支間中間部に作用する応力の説明図、
（ｅ）は連続桁橋梁に活荷重が作用した場合に、中間支
点部に作用する応力の説明図である。

【図７】連続桁橋梁の中間支点部にプレストレスを導入
する従来方法の説明図で、（ａ）はプレストレスの導入
中の説明図、（ｂ）はプレストレスの導入後の説明図、
（ｃ）はプレストレスの導入後に中間支点部に作用する
応力の説明図、（ｄ）は活荷重が作用した場合に、中間
支点部に作用する応力の説明図である。

【図８】連続桁橋梁の中間支点部にプレストレスを導入
する従来の他の方法の説明図で、（ａ）は鋼桁のジャッ
キアップ中の説明図、（ｂ）はコンクリートを打設中の
説明図、（ｃ）は鋼桁をジャッキダウンした時の説明
図、（ｄ）はジャッキダウンによってコンクリート床版
に導入された圧縮応力の説明図である。

【符号の説明】

２コンクリート床版１１鋼床版１２継手部１２ａＩ型鋼１２ｂａ鉄筋１２ｂｂ鉄筋１２ｂｃ鉄筋１３格子状鉄筋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続桁の中間支点部における床版部分を
鋼床版と成し、中間支点部にプレストレスを導入しない
ことを特徴とする連続桁橋梁構造。
【請求項２】鋼床版の橋軸方向両端部を、箱状に形成
したことを特徴とする請求項１記載の連続桁橋梁構造。
【請求項３】鋼床版の橋軸方向両端部に、橋幅方向に
複数本、突出状に設けられた型鋼と、これらの型鋼に取
付けた複数の鉄筋とからなる継手部を設けたことを特徴
とする請求項１又は２記載の連続桁橋梁構造。
【請求項４】鋼床版に接合するコンクリート床版の上
面側には、格子状鉄筋を埋設したことを特徴とする請求
項１〜３の何れか記載の連続桁橋梁構造。