JP2004036101A

JP2004036101A - 波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接合構造

Info

Publication number: JP2004036101A
Application number: JP2002191312A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Shiomi; 塩見　健
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】橋軸のみならず、橋軸と直角方向の曲げによる偶力に対しても有効とする。
【解決手段】波形鋼板ウェブ５とコンクリート床版１，２を接合する構造である。波形鋼板ウェブ５の上下端に、従来のフランジを介して取り付けるジベルに代えて、波形鋼板ウェブ５の端面にウェブ部１１ａの略中央が位置するように溝形鋼１１を取り付ける。溝形鋼１１のウェブ部１１ａにスタッドジベル３を立設する。溝形鋼１１のフランジ１１ｂに貫通孔１１ｂａを開設し、この貫通孔１１ｂａに更に鉄筋７を挿通する。溝形鋼１１に前記フランジとジベルを兼用させ、この溝形鋼１１、スタッドジベル３、貫通孔１１ｂａ、鉄筋７に、接合するコンクリート床版１，２に対する剪断力や曲げモーメントの伝達を行わせる。
【効果】橋軸方向のみならず、従来考慮されなかった橋軸と直角方向の曲げによる偶力に対しても有効に作用できるようになる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェブ部に波形鋼板を用いた波形鋼板ウェブの前記波形鋼板と上下のコンクリート床版とを接合する構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
波形鋼板ウェブは、従来のコンクリートウェブに代わり、鋼とコンクリートとの複合化によりＰＣ（プレストレスト・コンクリート）桁橋におけるスパンの長大化、耐久性の向上のために考案された構造である。
【０００３】
この波形鋼板ウェブは、軸方向力には抵抗せず、死荷重・活荷重の曲げによる剪断力のみを伝達するため、プレストレス導入効率が良好で、波形鋼板ウェブを採用したＰＣ桁橋では、主桁自重の軽量化、剪断抵抗性の向上、施工の省力化などが可能になる。
【０００４】
ところで、このような波形鋼板ウェブを採用したＰＣ桁橋において、図４（ａ）に示すような上下のコンクリート床版１，２との結合は、図４（ｂ）に示すようなスタッドジベル３や、図４（ｃ）に示すようなアングルジベル４が多く用いられてきた。なお、図４中の５は波形鋼板ウェブ、６は波形鋼板ウェブ５の上下に溶接されたフランジ、７はアングルジベル４の孔に挿通された剪断補強用の鉄筋、８は同じくＵ字鉄筋を示す。
【０００５】
上記のスタッドジベルを使用した結合は、フランジへの取り付け時の施工性が良く、簡便であるが、ヘッド部の大きさが制限されるため、引抜き、押込みによる疲労で溶接部にクラックが発生しやすく、応力の伝達が均等、確実に行われるとはいい難い。一方、アングルジベルを使用した結合は、スタッドジベルを使用した場合のような欠点は少ないが、溶接量が多くなって施工費が高くなる。
【０００６】
そこで、例えば特開２００１−３４２６１２号では、波形鋼板ウェブの上下或いはこの波形鋼板ウェブに溶接したフランジに逆Ｔ形鋼を溶接し、この逆Ｔ形鋼の垂直部材の側面長手方向に所定の間隔で設けた孔に、横鉄筋を挿通配置し、前記逆Ｔ形鋼の水平部材上の長手方向に所定間隔で頭付きスタッドジベルをコンクリート床版内へ埋設した接合構造が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記の特開２００１−３４２６１２号で提案された接合構造は、橋軸方向の曲げによるずれに対しては効果的であるが、逆Ｔ形鋼の垂直部材は橋軸方向の回転中心に配置されているため、孔開きジベルの効果は橋軸方向のずれには有効であるが、橋軸と直角方向の曲げによる偶力に対しては有効でない。また、特開２００１−３４２６１２号で提案された接合構造では、従来の接合構造と同様、橋軸と直角方向の曲げによる偶力に対してはスタッドジベルに引張力が作用し、車両荷重による疲労が問題となる。
【０００８】
本発明は、波形鋼板ウェブの接合における上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、橋軸方向のみならず、従来、全く考慮されていなかった橋軸と直角方向の曲げによる偶力に対しても有効な波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接続構造を提供することを目的としている。
【０００９】
【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、本発明に係る波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接続構造は、波形鋼板ウェブの上下端の少なくともどちらか一方に、波形鋼板ウェブの端面にウェブ部の略中央が位置するように溝形鋼を取り付けることで、溝形鋼に前記フランジとジベルを兼用させ、この溝形鋼に、接合するコンクリート床版に対する剪断力や曲げモーメントの伝達を行わせるようにしている。
【００１０】
そして、このようにすることで、橋軸方向のみならず、従来、全く考慮されていなかった橋軸と直角方向の曲げによる偶力に対しても有効に作用できるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接続構造は、波形鋼板ウェブとコンクリート床版を接合する構造において、波形鋼板ウェブの上下端の少なくともどちらか一方に、フランジを介して取り付けるジベルに代えて、波形鋼板ウェブの端面にウェブ部の略中央が位置するように溝形鋼を取り付けることで、溝形鋼に前記フランジとジベルを兼用させ、この溝形鋼に、接合するコンクリート床版に対する剪断力や曲げモーメントの伝達を行わせるようにしたものであり、必要に応じて、溝形鋼のウェブ部にスタッドジベルを立設したり、或いは、溝形鋼のフランジ部にスタッドジベルを突設したり、或いは、溝形鋼のフランジ部に貫通孔を開設したり、或いは、この貫通孔に更に鉄筋を挿通したり、或いは、前記の何れかを組合せることで、接合するコンクリート床版に対する剪断力や曲げモーメントの伝達をこれらスタッドジベルや貫通孔、鉄筋にも行わせるようにしたものである。
【００１２】
本発明に係る波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接続構造によれば、従来のフランジを介して取り付けるジベルに代えて溝形鋼を採用することで、橋軸方向のみならず、橋軸と直角方向の曲げによる偶力に対しても有効に作用できるようになる。
【００１３】
そして、溝形鋼のフランジ部に貫通孔を開設した孔開きジベルの場合も、橋幅方向の回転中心から距離があるので、孔開きジベルの効果を効果的に得ることができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明に係る波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接続構造を図１〜図３に示す実施例に基づいて説明する。
図１及び図２は本発明に係る波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接続構造の第１実施例を示した図、図３は本発明に係る波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接続構造の第２実施例を示した図である。
【００１５】
図１及び図２において、１１は、例えば図１（ｂ）及び図２に示したように、波形鋼板ウェブ５の上下端に溶着される溝形鋼であり、図１（ａ）（ｃ）に示したように、波形鋼板ウェブ５の端面に、溝形鋼１１のウェブ部１１ａにおけるフランジ１１ｂが突出する側と反対側の略中央が位置するように取り付けられている。
【００１６】
本発明に係る波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接続構造は、上記のように、従来のフランジを介して取り付けるジベルに代えて、例えば波形鋼板ウェブ５の上下端に、溝形鋼１１をそのフランジ１１ｂが突出するように溶着することで、この溝形鋼１１に前記従来のフランジとジベルを兼用させ、接合するコンクリート床版に対する剪断力や曲げモーメントの伝達を行わせるようにし、橋軸方向のみならず、橋軸と直角方向の曲げによる偶力に対しても有効に作用できるようにしているのである。
【００１７】
加えて、この図１及び図２に示す実施例では、溝形鋼１１のウェブ部１１ａのフランジ１１ｂ突出側に、幅方向に３本ずつ、橋軸方向に所定のピッチで、多数のスタッドジベル３を溶着すると共に、両フランジ１１ｂにも、橋軸方向に所定のピッチで、多数の貫通孔１１ｂａを開け、これらの貫通孔１１ｂａに、図２（ａ）に示したように剪断補強用の鉄筋７を挿通させ、接合するコンクリート床版に対する剪断力や曲げモーメントの伝達を行わせるようにしたものを示している。
【００１８】
また、この図１及び図２に示す実施例では、波形鋼板ウェブ５同士の接続を、管理が難しく専門の技能者を必要とする従来の突き合わせ溶接や重ね隅肉溶接、或いは、遅れ破壊などの問題を生じ、また、振動によるボルトのゆるみから、ボルトの抜け落ちや落下による事故が懸念される高力ボルトによる摩擦継手や引張り継手に代えて、以下のような構造を採用している。
【００１９】
１２はアングル（等辺山型鋼）であり、図１（ｃ）に示したように、一辺が橋軸方向と平行で他辺が橋軸方向と直角になるように、桁内側における波形鋼板ウェブ５の両側に他辺側の一端を夫々溶着している。そして、これら接続する波形鋼板ウェブ５の両側端面同士を対向させ、両アングル１２の一辺間に平板１３を配置し、両アングル１２と平板１３をアングル１２側から貫通させた高力ボルト１４とこの高力ボルト１４に螺合するナット１５で結合している。
【００２０】
このような波形鋼板ウェブ５同士の接続構造によれば、高力ボルト継手が外側から見えなくなって美観がよくなり、また、仮に高力ボルト１４が抜け落ちたとしても、抜け落ちた高力ボルト１４は桁の内側に留まって路下に落下することがなく安全である。
【００２１】
図３は上記の図１及び図２に示した実施例における溝形鋼１１のフランジ１１ｂに設けた貫通孔１１ｂａ及びこの貫通孔１１ｂａに挿通させた鉄筋７に代えて、両フランジ１１ｂに、夫々外側に向けて突出するスタッドジベル３を取付けたものである。
【００２２】
上記の本発明に係る波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接続構造によれば、従来のフランジを介して取り付けるジベルに代えて溝形鋼１１を採用することで、溶接量を低減することができると共に、橋軸方向のみならず、橋軸と直角方向の曲げによる偶力に対しても有効に作用できるようになる。
【００２３】
そして、溝形鋼１１の両フランジ１１ｂに貫通孔１１ｂａを開設した孔開きジベルの場合も、橋幅方向の回転中心から距離があるので、孔開きジベルの効果を効果的に得ることができ、鉄筋７の補強を必ずしも必要としなくなる。
【００２４】
また、溝形鋼１１の両フランジ１１ｂに、夫々外側に向けてスタッドジベル３を突設させた場合は、スタッドジベルを元来の抵抗方向に配置できることになって、スタッドジベルの使い方として合理的である。
【００２５】
図１及び図２に示した実施例では、全ての孔１１ｂａに剪断補強用の鉄筋７を挿通したものを示したが、必ずしも全ての孔１１ｂａに挿通する必要はなく、また、場合によっては剪断補強用の鉄筋７を挿通しなくてもよい。
【００２６】
また、スタッドジベル３、貫通孔１１ｂａやこの貫通孔１１ｂａに挿通する鉄筋７をどのように組合わせても、また、これらの何れかを単独で設けても、また、これらを全く設けずに溝形鋼１１のみとした場合も、従来のアングルジベルに鉄筋を挿通したものと同等以上の効果を奏することは言うまでもない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、従来のフランジを介して取り付けるジベルに代えて溝形鋼を採用することで、橋軸方向のみならず、橋軸と直角方向の曲げによる偶力に対しても有効に作用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接続構造の第１実施例を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のА−Ａ断面図である。
【図２】（ａ）は図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は同じくＣ−Ｃ断面図である。
【図３】本発明に係る波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接続構造の第２実施例を示した図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】（ａ）は波形鋼板ウェブを採用したＰＣ桁橋の概念図、（ｂ）は波形鋼板ウェブの接続構造であるスタッドジベルの概念図、（ｃ）は同じくアングルジベルの概念図である。
【符号の説明】
１　　　　コンクリート床版
２　　　　コンクリート床版
３　　　　スタッドジベル
５　　　　波形鋼板ウェブ
７　　　　鉄筋
１１　　　溝形鋼
１１ａ　　ウェブ部
１１ｂ　　フランジ
１１ｂａ　貫通孔

Claims

波形鋼板ウェブとコンクリート床版を接合する構造において、波形鋼板ウェブの上下端の少なくともどちらか一方に、フランジを介して取り付けるジベルに代えて、波形鋼板ウェブの端面にウェブ部の略中央が位置するように溝形鋼を取り付けることで、溝形鋼に前記フランジとジベルを兼用させ、この溝形鋼に、接合するコンクリート床版に対する剪断力や曲げモーメントの伝達を行わせるようにしたことを特徴とする波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接合構造。
請求項１記載の波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接合構造において、溝形鋼のウェブ部にスタッドジベルを立設したり、或いは、溝形鋼のフランジ部にスタッドジベルを突設したり、或いは、溝形鋼のフランジ部に貫通孔を開設したり、或いは、この貫通孔に更に鉄筋を挿通したり、或いは、前記の何れかを組合せることで、接合するコンクリート床版に対する剪断力や曲げモーメントの伝達をこれらスタッドジベルや貫通孔、鉄筋にも行わせるようにしたことを特徴とする波形鋼板ウェブとコンクリート床版の接合構造。