JP2002250009A

JP2002250009A - 波形鋼板ウエブを用いた鋼コンクリート複合桁

Info

Publication number: JP2002250009A
Application number: JP2001048851A
Authority: JP
Inventors: Senju Miki; 千寿三木; Mai Noro; 直以野呂; Koji Honma; 宏二本間; Shinji Muroi; 進次室井
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】桁の重量を軽量化でき、配筋作業およびコン
クリート打設作業を容易にすることができる波形鋼板ウ
エブを用いた鋼コンクリート複合桁を提供することを目
的とする。【解決手段】上端部に結合材１を備え、かつ下端部に
鋼板製の下フランジ２を溶接した長手方向に屈曲する波
形鋼板ウエブ３からなる鈑桁４の上部に、前記結合材１
で固着された鉄筋コンクリート製の床版５を設ける。ま
た波形鋼板ウエブ３の上端部に結合材１と水平型枠材７
を備えている。また波形鋼板ウエブ３の上端部を鉄筋コ
ンクリート製の床版５で、波形鋼板ウエブ３の下端部を
鋼製の下床版で結合した箱桁とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は橋梁、建築物等に用
いられる波形鋼板ウエブを用いた鋼コンクリート複合桁
に関する。

【０００２】

【従来の技術】橋梁や建築物の鈑桁や箱桁のウエブ材を
長手方向に凹凸を繰り返す波形鋼板を使用したものがあ
る。この波形鋼板ウエブ桁は、凹凸状に形成したウエブ
鋼板のアコーデオン作用による長手方向の拘束軸力を小
さくして、上下のＰＣ床版に導入するプレストレスを有
効に働かせることができるもので、この作用を利用した
波形鋼板ウエブＰＣ橋が開発されている。

【０００３】例えば、特開平８−２７７５０７に開示さ
れている鋼・コンクリート複合桁がある。この複合桁
は、図１２および図１３に示すように、Ｉ形又はＴ形に
おける上フランジ２０及び下フランジ２１がプレキャス
トコンクリートからなり、桁方向に凹凸を繰返す波形鋼
板を腹板（ウエブ）２２とし、下フランジ２１にプレス
トレスを導入したものである。

【０００４】この複合桁の場合は、下フランジ２１に効
率よくプレストレスを導入できる他、ウエブ２２を波形
鋼板としているため、従来のコンクリートウエブに比べ
て軽量化できる等の利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、波形鋼板性の
ウエブ材２２の上端部及び下端部に、鉄筋コンクリート
製のフランジ２０，２１を打設・結合する作業が煩雑と
なる課題があった。また、ウエブ２２は波形鋼板製とし
て軽量化しているが、上下フランジ２０，２１のいずれ
も鉄筋コンクリート製としているため、桁の重量を十分
に軽減することができない課題があった。

【０００６】本発明は、上部鉄筋コンクリートの打設作
業が容易で、水平座屈強度を有し、かつ軽量化した鉄筋
コンクリートと波形鋼板ウエブを用いた鋼・コンクリー
ト複合桁を提供することを目的とする。

【０００７】

【問題を解決するための手段】前記従来の課題を有利に
解決するために、請求項１の波形鋼板ウエブを用いた鋼
コンクリート複合桁においては、上端部に結合材１を備
え、かつ下端部に鋼板製の下フランジ２を溶接した長手
方向に屈曲する波形鋼板ウエブ３からなる鈑桁４の上部
に、前記結合材１で固着された鉄筋コンクリート製の床
版５を設けた。

【０００８】また、請求項２の発明においては、請求項
１記載の波形鋼板ウエブ３を用いた鋼コンクリート複合
桁において、波形鋼板ウエブ３の上端部に結合材１と水
平型枠材７を備えた。

【０００９】さらに、請求項３の波形鋼板ウエブ３を用
いた鋼コンクリート複合桁においては、上端部に結合材
１を備えた長手方向に屈曲する波形鋼板ウエブ３が間隔
をおいて左右に配置され、両波形鋼板ウエブ３の下端部
が鋼板製の下床版８で結合され、上部に前記結合材１で
固着された鉄筋コンクリート製の上床版９が設けられて
箱桁１０を構成した。

【００１０】さらにまた、請求項４の発明においては、
請求項３記載の波形鋼板ウエブ３を用いた鋼コンクリー
ト複合桁において、波形鋼板ウエブの上端部に結合材１
と水平型枠材７を備えた。

【００１１】

【発明の実施の形態】次にこの発明を図示の実施形態に
基づいて詳細に説明する。図１〜図３は、本発明の第１
実施形態を示すものであって、横断面が台形角波形等の
波形形状で、縦向きに配置された傾斜面板３ａとこれに
接続する平行な各縦面板３ｂを有する波形鋼板ウエブ３
の上端部に、水平に帯状鋼板からなる水平型枠材７の巾
方向中間部下面が当接されて、連続した溶接により一体
に固着され、前記水平型枠材7の上面には、その水平型
枠材7の巾方向および長手方向に間隔をおいて多数のス
タッドボルトからなるジベル１１が溶接により固着さ
れ、前記多数のジベル１１により結合材１が構成されて
いる。また、前記波形鋼板ウエブ３の下端部に、水平に
鋼板製の下部フランジ２の巾方向中間部が当接されて、
連続した溶接により一体に固着されている。この形態の
場合には、結合材１を備えた水平型枠材７と、波形鋼板
ウエブ３と、鋼板製の下部フランジ２とにより鋼製鈑桁
４が構成されている。

【００１２】このように構成された結合材１を備えた鋼
製鈑桁４が、桁巾方向に間隔をおいて平行に配置され、
前記各鈑桁４の水平型枠材７が型枠の一部として利用さ
れ、各水平型枠材７の両側に床版コンクリート打設用型
枠１２が配設され、前記水平型枠材７およびその両側の
型枠１２の上部とにわたって、床版主鉄筋１３が配筋さ
れ、前記多数のジベル１１からなる結合材１を埋め込む
ようにコンクリート１８が打設されて鉄筋コンクリート
製の上床版５が一体に築造されている。この形態の場合
には、前記鉄筋コンクリート上床版５によって、左右に
間隔をおいて配置された波形鋼板ウエブ３の上部が水平
型枠材７および結合材１を介して一体化された鋼コンク
リート複合桁６が形成されている。

【００１３】図４は本発明の第２実施形態を示すもので
あって、この形態では、前記第１実施形態の鋼製下フラ
ンジ２に代えて、間隔をおいて隣り合う波形鋼板ウエブ
３の下端部に渡って広幅の鋼製下床版８が、波形鋼板ウ
エブ３の桁巾方向に張り出すように配設されて連続した
溶接により、各波形鋼板ウエブ３と一体化されて箱桁９
が構成されているが、その他の構成は前記第１実施形態
の場合と同様である。この実施形態の場合は、横方向に
間隔を置いて隣り合う波形鋼板ウエブ３が鋼製下床版８
により一体化されているので、剛性の高い軽量な鋼コン
クリート複合桁６とすることができる。

【００１４】図５は本発明において採用することができ
る水平型枠材７と結合材１の第２変形形態を示すもので
あって、この形態では、長手方向に間隔を置いて多数の
透孔１４を備えた帯状鋼板１５により鋼製縦板ジベル１
１が構成され、その縦板ジベル１１を水平型枠材７の巾
方向中央部に縦向き、かつ水平型枠材７の長手方向延長
するように配設されて、縦板ジベル１１の下端部が連続
した溶接により水平型枠材７に固着されて結合材１が構
成されている。その他の構成は、前記第１および第２実
施形態の場合と同様に適用できる。この形態の場合は、
縦板ジベル１１の透孔１４内に鉄筋コンクリート製床版
用のコンクリート１８が充填されて鉄筋コンクリート製
床版５と結合材１が一体化される。

【００１５】図６は本発明において採用することができ
る水平型枠材７と結合材１の第３変形形態を示すもので
あって、この形態では、図５と同様に長手方向に間隔を
置いて多数の透孔１４を備えた帯状鋼板１５により縦板
ジベル１１が構成され、その縦板ジベル１１を水平型枠
材７の上面の巾方向中央部に縦向き、かつ水平型枠材７
の長手方向延長するように配設されて、溶接により水平
型枠材７に固着されて結合材１が構成されている。また
各透孔１４に床版主鉄筋１３が挿通されているが、その
他の構成は、前記第１および第２実施形態の場合と同様
に適用できる。この形態の場合は、床版側の鉄筋を透孔
１４内に挿通しているので、水平型枠材７と鉄筋コンク
リート製床版５との結合一体化を強固なものとすること
ができる。

【００１６】図７は本発明において採用することができ
る水平型枠材７と結合材１の第４変形形態を示すもので
あって、この形態では、水平型枠材７の両側に、長手方
向に間隔を置いて多数の横透孔１４を備えた一対の縦板
ジベル１１からなる結合材１を一体に備えた凹状のジベ
ル付水平型枠材７が構成され、そのジベル付水平型枠材
７の下面が、波形鋼板ウエブ３の上端部に連続した溶接
により固着されているが、その他の構成は前記第１およ
び第２実施形態の場合と同様に適用できる。なおジベル
付水平型枠材７にする場合には、例えば溝形鋼を使用し
てフランジに横透孔１４を設けるようにすると、比較的
安価に製作することができるのでよい。この形態の場合
は、各縦板ジベル１１の透孔１４に渡って床版鉄筋１３
が挿通されて、床版コンクリート１８により一体化され
ているので、より強固に鈑桁４と鉄筋コンクリート製床
版５とを、強固に結合することができる。

【００１７】図８は本発明において採用することができ
る水平型枠材７と結合材１の第５変形形態を示すもので
あって、この形態では、水平型枠材７の上面の巾方向中
央部に、長手方向に間隔を置いて多数の横透孔１４を備
えた縦板ジベル１１からなる結合材１が一体に形成され
てジベル付水平型枠材７が構成されている。また各透孔
１４に床版主鉄筋１３が挿通されているが、その他の構
成および作用は、前記図５または図６に示す形態の場合
と同様である。この形態にする場合には、例えばカット
Ｔ形鋼からなるＣＴ形鋼を使用して、その縦板部分に横
透孔１４を設けるようにすると安価に製作することがで
きるのでよい。

【００１８】図９は本発明において採用することができ
る水平型枠材７と結合材１の第６変形形態を示すもので
あって、この形態では、長手方向に間隔を置いて多数の
横透孔１４を備えた帯状鋼板１５により鋼板製縦板ジベ
ル１１が構成され、その縦板ジベル１１を水平型枠材７
の巾方向中間部両側に間隔を置いて平行に縦向きに、か
つ水平型枠材７の長手方向延長するように配設されて、
各縦板ジベル１１の下端部が連続した溶接等により水平
型枠材７に固着され、前記各縦板ジベル１１により結合
材１が構成されている。その他の構成は、前記形態の場
合と同様である。この実施形態の場合は、鋼板製縦板ジ
ベル１１の間隔および枚数を適宜設定することができる
ので、結合材１の設計の自由度が高くなる。

【００１９】図１０は本発明において採用することがで
きる水平型枠材７と結合材１の第７変形形態を示すもの
であって、この形態では、水平板材１６の両端側に、長
手方向に間隔を置いて多数の横透孔１４を備えた一対の
縦板ジベル１１からなる結合材１を一体に備えた断面凹
状のジベル付水平板材１６が構成され、そのジベル付水
平板材１６を水平型枠材７の上面に載置して、ジベル付
水平板材１６の両側下部を下部水平型枠材７に連続した
溶接により固着しているが、その他の構成は前記形態の
場合と同様である。なお、水平型枠材７の下面が、波形
鋼板ウエブ３の上端部に連続した溶接により固着されて
いる点等その他の構成は前記実施形態の場合と同様であ
る。この形態の場合は、強固に鈑桁４と鉄筋コンクリー
ト製床版５とを、強固に結合することができる他、水平
型枠材７もジベル付水平板材１６により補強されている
ので、鉄筋コンクリート製床版５を安定した状態で支承
することができる。

【００２０】図１１は本発明において採用することがで
きる第８変形形態を示すものであって、この形態では、
波形鋼板ウエブ３における傾斜面板３ａとこれに接続す
る平行な各縦面板３ｂの各上端部に、直接横透孔１７を
間隔をおいて設けることにより、波形鋼板ウエブ３の上
端部を結合材１としていると共に、前記横透孔１７に鉄
筋コンクリート製床版５側の床版鉄筋１３を挿通して、
これらをコンクリート１８により埋め込むことにより、
鉄筋コンクリート製床版５と波形鋼板ウエブ３とを一体
に結合している。この形態の場合には、横透孔１７と床
版鉄筋１３が共同して、結合作用している。また、この
形態の場合は、水平型枠材７を備えていないので、鉄筋
コンクリート製床版５のコンクリート打設用の型枠を設
ける必要がある。なお、波形鋼板ウエブ３とその下端部
に鋼板製の下フランジ２としてもよく、あるいは図２に
示すような鋼板製の下床版８とすることもできる。

【００２１】なお、前記第８変形実施形態の場合、鉄筋
コンクリート製上床版５を築造する場合には、鋼製水平
型枠材７を省略して波型鋼板ウエブ３の上部に、鉄筋コ
ンクリート製上床版５を直接築造する場合には、波型鋼
板ウエブ１３の上部に鉄筋コンクリート製上床版５が直
接設けられ、これらが結合材１およびコンクリート１８
により一体化が図られる。さらに横方向に間隔をおいて
隣り合う波型鋼板ウエブ３の下部に渡って、鋼板製の下
床版８を築造する場合には、これと波型鋼板ウエブ３の
下部を一体化するために、波型鋼板ウエブ３の下端部
に、隅肉溶接等の連続溶接等により一体化される。

【００２２】本発明の第４変形形態〜第７変形形態にお
いて使用する溝型鋼およびＣＴ型鋼は、市販のものから
所定サイズのものを選択して用いることができる。ま
た、縦板ジベル１１に横透孔１４を明ける作業は自動孔
明け装置を使用するとさらに能率が向上する。

【００２３】前記実施形態においては、桁巾方向に間隔
をおいて平行に隣り合う桁間の上部に渡って鉄筋コンク
リート床版を構築するように構成した形態を示したが、
本発明を実施する場合、一つの鋼桁の上部に鉄筋コンク
リート床版を築造してもよい。

【００２４】本発明の波形鋼板ウエブを用いた鋼コンク
リート複合桁を築造する場合には、橋台側から順次張り
出すように、あるいは中間部の柱頭部から順次両側に張
り出すように、既設側の波形鋼板ウエブ３および鋼製の
下フランジ２並びに必要に応じ水平型枠材７のブロック
に、これに直列に配置すると共に端部を突き合わせるよ
うにクレーン等により新設の波形鋼板ウエブ３またはこ
れに一体の鋼製下フランジ２および鋼製の水平型枠材７
を仮支持させた状態で、直列に隣り合うこれらの波形鋼
板ウエブ３端部相互および鋼製下フランジ２端部相互を
溶接により接合するか、または添板を波形鋼板ウエブ３
端部間に渡してこれらの透孔に渡って高力ボルトによる
摩擦接合（図示を省略）するか、鋼製下フランジ２間を
溶接接合とし、波形鋼板ウエブ３端部溝間によって形成
される横断面台形溝部分に、ジベル鉄筋および縦筋およ
びフープ筋を配筋すると共に番線により結束すると共に
コンクリートを打設して鉄筋コンクリート接合構造（図
示を省略）のいずれかの接合手段により、新設側の波形
鋼板ウエブ３と鋼製の下フランジ２は、既設側の波形鋼
板ウエブ３と鋼製の下フランジ２に一体化される。

【００２５】また鋼製の水平型枠材７は、その上部に鉄
筋コンクリート上床版５が築造され、既設側の鉄筋コン
クリート製床版５に新設側の鉄筋コンクリート製床版５
が直列に一体に接合されるため、既設側の水平型枠材７
に対して新設側の水平型枠材７を溶接等により接合する
必要がない。

【００２６】また各水平型枠材７を型枠として利用し
て、横方向に間隔をおいて隣り合う水平型枠材７間およ
び各水平型枠材７の外側に型枠１２を配設すると共に配
筋およびシース並びにその中にＰＣロッドを配設し、ま
た波形鋼板ウエブ３端部間を鉄筋コンクリート構造の接
合部とする場合には、配筋および型枠の配設作業をした
後、その水平型枠材７および型枠１２の上部にコンクリ
ート１８を打設すると共に、波形鋼板ウエブ３端部間に
コンクリートを打設して、鉄筋コンクリート製上床版５
および波形鋼板ウエブ３端部の鉄筋コンクリート接合部
を築造する。

【００２７】なお、柱頭部から張り出すように築造する
場合には、ワーゲン（昇降位置調整可能な型枠支持手段
およびクレーンを備えた軌条走行式のクレーン）を利用
することができが、その他の築造方法を採用することも
できる。

【００２８】また水平型枠材７および下フランジ２を、
予め波型鋼板ウエブ３と一体にしないで、現場施工で、
一体化することもできる。

【００２９】本発明を実施する場合、波形鋼板ウエブ３
として、横断面台形波形以外の波形形状としてもよい。
また前記実施形態の場合には、道路橋の場合について図
示したが、道路橋以外に、鉄道橋梁に適用してもよく、
あるいはその他の建築物に適用するようにしてもよい。
また前記実施形態において、水平型枠材７を鉄筋コンク
リート製床版５の内部に埋め込むようにしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明では、下記のような効果を奏する
ことができる。請求項１の発明によると、上端部に結合材を備え、か
つ下端部に鋼板製の下フランジを溶接した長手方向に屈
曲する波形鋼板ウエブからなる鈑桁の上部に、前記結合
材で固着された鉄筋コンクリート製の床版を設けたの
で、鈑桁の下部は、鋼板製の下部フランジであり、この
部分を鉄筋コンクリート製床版とする場合に比べて、２
０〜３０パーセント程度軽量化することができる。この
結果、波形鋼板ウエブを用いた鋼コンクリート複合桁を
長スパンにすることが可能になる。また鋼板製の下部フ
ランジとしているため、鉄筋コンクリート製下床版とし
た場合に必要な配筋作業およびコンクリート打設作業並
びに外ケーブルの配設定着作業がなく現場施工が簡素に
なり、施工期間を短くすることができ、比較的低コスト
で鋼コンクリート複合桁を築造することができる。さら
に波形鋼板ウエブの上端部に結合材を備えているので、
鉄筋コンクリート製の床版との結合が容易にかつ強固に
結合することができる。

【００３１】請求項２の発明によると、波形鋼板ウエ
ブの上端部に結合材と水平型枠材を備えているので、請
求項１の効果にさらに水平型枠材を型枠として利用でき
るため、使用する型枠材料を少なくすることができ、し
かも結合材を水平型枠材に容易に取り付けることがで
き、さらに水平型枠材を足場として利用することもでき
るので、配筋作業およびコンクリート打設作業を容易に
することができる。

【００３２】請求項３の発明によると、上端部に結合
材を備えた長手方向に屈曲する波形鋼板ウエブが間隔を
おいて左右に配置され、両波形鋼板ウエブの下端部が鋼
板製の下床版で結合され、上部に前記結合材で固着され
た鉄筋コンクリート製の上床版が設けられて箱桁を構成
したので、両波形鋼板ウエブの下端部が鋼板製の下床版
で結合された構造であり、この部分を鉄筋コンクリート
製下床版とする場合に比べて、２０〜３０パーセント程
度軽量化することができる。この結果、箱桁を長スパン
にすることが可能になり、長スパンの鋼コンクリート複
合桁とすることができる。また鋼板製の下床版だけであ
るので、鉄筋コンクリート製下床版とした場合に必要な
配筋作業およびコンクリート打設作業並びに外ケーブル
の配設定着作業がなく現場施工が簡素になり、施工期間
を短くすることができ、比較的低コストで箱桁を築造す
ることができる。さらに波形鋼板ウエブの上端部に結合
材を備えているので、鉄筋コンクリート製の床版と波形
鋼板ウエブとの結合が容易にかつ強固に結合することが
できる。

【００３３】請求項４の発明によると、波形鋼板ウエ
ブの上端部に結合材と水平型枠材を備えているので、請
求項３の効果にさらに水平型枠材を型枠として利用でき
るため、使用する型枠材料を少なくすることができ、し
かも結合材を水平型枠材に容易に取り付けることがで
き、さらに水平型枠材を足場として利用することもでき
るので、配筋作業およびコンクリート打設作業を容易に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る鋼コンクリート複
合桁を示す一部縦断斜視図である。

【図２】図１の一部を切欠して示す一部縦断斜視図であ
る。

【図３】水平型枠材と結合材を備えた鋼桁の第１形態を
示す斜視図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係る鋼コンクリート箱
桁を示す一部縦断斜視図である。

【図５】水平型枠材と結合材を備えた鋼桁の第２変形形
態と床版主鉄筋の一部を配置して示す斜視図である。

【図６】水平型枠材と結合材を備えた鋼桁の第３変形形
態を示す斜視図である。

【図７】水平型枠材と結合材を備えた鋼桁の第４変形形
態を示す斜視図である。

【図８】水平型枠材と結合材を備えた鋼桁の第５変形形
態を示す斜視図である。

【図９】水平型枠材と結合材を備えた鋼桁の第６変形形
態を示す斜視図である。

【図１０】水平型枠材と結合材を備えた鋼桁の第７変形
形態を示す斜視図である。

【図１１】結合材を備えた鋼桁の第８変形形態を示す斜
視図である。

【図１２】従来の鋼・コンクリート複合桁の側面図であ
る。

【図１３】図１２のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１結合材２下フランジ３波形鋼板ウエブ３ａ傾斜面板３ｂ縦面板４鈑桁５鉄筋コンクリート製の床版６鋼コンクリート複合桁７水平型枠材８鋼板製の下床版９鉄筋コンクリート製の上床版１０箱桁１１ジベル１２床版コンクリート打設用型枠１３床版主鉄筋１４横透孔１５帯状鋼板１６水平板材１７横透孔１８コンクリート２０上フランジ２１下フランジ２２腹板（ウエブ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者室井進次東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内Ｆターム(参考） 2D059 AA07 AA11 BB39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上端部に結合材を備え、かつ下端部に鋼
板製の下フランジを溶接した長手方向に屈曲する波形鋼
板ウエブからなる鈑桁の上部に、前記結合材で固着され
た鉄筋コンクリート製の床版を設けたことを特徴とする
波形鋼板ウエブを用いた鋼コンクリート複合桁。
【請求項２】波形鋼板ウエブの上端部に結合材と水平
型枠材を備えたことを特徴とする請求項１記載の波形鋼
板ウエブを用いた鋼コンクリート複合桁。
【請求項３】上端部に結合材を備えた長手方向に屈曲
する波形鋼板ウエブが間隔をおいて左右に配置され、両
波形鋼板ウエブの下端部が鋼板製の下床版で結合され、
上部に前記結合材で固着された鉄筋コンクリート製の上
床版が設けられて箱桁を構成したことを特徴とする波形
鋼板ウエブを用いた鋼コンクリート複合桁。
【請求項４】波形鋼板ウエブの上端部に結合材と水平
型枠材を備えたことを特徴とする請求項３記載の波形鋼
板ウエブを用いた鋼コンクリート複合桁。