JP2004176344A - Box girder bridge - Google Patents

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JP2004176344A
JP2004176344A JP2002342088A JP2002342088A JP2004176344A JP 2004176344 A JP2004176344 A JP 2004176344A JP 2002342088 A JP2002342088 A JP 2002342088A JP 2002342088 A JP2002342088 A JP 2002342088A JP 2004176344 A JP2004176344 A JP 2004176344A
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Japan
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girder
box girder
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bridge
concrete
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Withdrawn
Application number
JP2002342088A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Hayashi
健治 林
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Topy Ind Ltd
トピー工業株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the girder structure of a bridge sufficiently securing required strength while suppressing the increase of dead load, and moreover having excellent workability and making an effective span long. <P>SOLUTION: A steel box girder 11 constituting a main girder 10 of a continuous girder bridge B is formed in narrow shape with a size that can maintain required rigidity as the box girder wherein the dimensional ratio of the width of flanges 13, 14 to the height of a web plate 12 is about 1/2 to 1/4, and integrated with a floor slab 20. In the main girder 10, a first region 10R<SB>1</SB>around an intermediate fulcrum, and a second region 10R<SB>2</SB>other than that are virtually set divided along a bridge axis, and the internal space of the steel box girder 11 of the first region 10R<SB>1</SB>is filled only with concrete 19, while the internal space of the steel box girder 11 of the second region 10R<SB>2</SB>is a cavity. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼箱桁からなる橋梁に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3に示すように、鋼箱桁1は、垂直をなす一対の腹板2と水平をなす上下のフランジ3,4とを有し、全体として若干縦長の略正方形断面の箱型に形成されている。例えば道路橋等の橋梁における鋼箱桁1の腹板2の高さは、一般に約2800mmであり、フランジ3,4の幅は、約2000〜2500mmである。1つの鋼箱桁1は、I桁を2つ並行して架設したものよりねじり剛性が高く、単体でも床版5を十分に支持可能なほどの高ねじり剛性を有していることは、周知の通りである。参考までに、極めて幅狭で上下に非常に細長い箱状断面(例えば高さ5m、幅0.5m)の鋼殻の内部にコンクリートを充填した桁もあるが(特許文献1参照)、このような形状・寸法では、床版を介して他の桁と連結しなければねじり剛性を確保できず、機能的にはI桁と同等であり、単体で所謂箱桁として機能するものではない。
また、出願人は、鋼桁の中間支点の周辺の腹板に添って鉄筋コンクリートを設けることにより、強度を高めることを提案した(特許文献2等)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−254319(第1頁、第4頁、第2図)
【特許文献2】
特開2002−266317(第1頁、第2図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図3に示すように、上掲特許文献2の構造を鋼箱桁1に適用した場合には、各腹板2の内側面にそれぞれ適度な厚さの鉄筋コンクリート6を添わせて設け、これら鉄筋コンクリート6どうしの間は、空洞1aにすることになる。全幅が約2000mmから2500mmにも及ぶ箱桁1の内部空間の全体を鉄筋コンクリート6で埋め尽くすと、死荷重が著しく増大し、下部工への負担が大きくなり、却って支障を来たすからである。したがって、図3において仮想線で示すように、各腹板2に面するように型枠7を設置する必要がある。勿論、型枠7の設置に先立って垂直鉄筋6v及び水平鉄筋6hを配筋しなければならない。一方、2000〜2500mmの幅寸法は、鉄筋6v,6hの配筋や型枠7の設置の作業スペースとしては狭隘過ぎ、施工性が悪い。
ところで、最近、鋼橋の合理化を計った構造として、鋼二主鈑桁橋に代表される少数主桁・I桁橋が各地で採用されつつある。しかし、このI桁橋の経済的適用支間は約60m程度までとされており、これを超える支間に適合し得る桁構造が望まれている。なお、上掲特許文献1の鋼殻桁では、支点部か支間部かに拘わらず全長にわたってコンクリートを充填しなければならず、施工が大変なだけでなく、支間部の死荷重が大きくなり、長支間化は難しい。また、上記の通常サイズの鋼箱桁1でも、支間長は40m〜60m程度である。床版を厚くして強度分担させることも考えられるが、そうすると死荷重が過度になり、適用支間が却って短くなってしまう。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、死荷重の増大を抑えつつ、必要強度を十分に確保でき、しかも施工性が良好で、更には長支間化が可能な橋梁の桁構造を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、本発明は、一対の腹板と上下のフランジとを有する鋼箱桁で構成された主桁によって床版を支持してなる箱桁橋梁において、上記鋼箱桁は、腹板の高さに対してフランジの幅が約2分の1から4分の1程度の寸法比で、かつ箱桁としての所要強度(特にねじり剛性)を維持可能な大きさの幅狭形状をなし、更に上記床版と強度分担可能に一体化されており、上記主桁には、補強されるべき支点周辺の第1領域と、それ以外の第2領域とが橋軸に沿って仮想的に分割設定され、第1領域の鋼箱桁の内部空間は、全体がコンクリートのみで埋め尽くされる一方、第2領域の鋼箱桁の内部空間は、空洞になっていることを特徴とする。特に、上記主桁が、複数の鋼箱桁を一列に連ねた連続桁である場合には、中間支点周辺を第1領域として設定し、支間部分を第2領域として設定する。端支点周辺については、第1領域として設定してもよく、第2領域として設定してもよい。本発明の特徴構成によれば、死荷重の増大を抑えつつ、箱桁として必要な強度を十分に確保できる。また、桁を全体的に軽量化でき、その分だけ床版厚を大きくする等により長支間化を図ることができる。更には、箱桁の鋼部分の材片数を減らすことができ、特に第1領域については、通常サイズの箱桁では必須の縦横のリブをも省略できる。しかも、第1領域については、箱桁内にコンクリートを打設・充填するだけでよく、鉄筋の配筋や型枠設置の作業を省くことができ、第2領域については、コンクリートの充填も不要である。これによって、主桁の架設施工を容易化することができる。
上記床版は、プレストレストコンクリート床版 (PC床版)又は合成床版が望ましいが、それに限定されるものではなく、RC床版であってもよい。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2は、道路橋用の複数径間(例えば2径間)の連続桁橋梁Bを示したものである。橋梁Bは、上部構造として、平行に架設された複数(2本)の主桁10と、これら主桁10の上面間に跨るようにして主桁10に支持された床版20とを備えている。
【0007】
床版20は、主桁10と強度分担可能に一体化されている。床版20には、プレストレスコンクリート床版(PC床版)、又は合成床版を用いるのが望ましい。これにより、床版最大支間長を大きく(例えば6m程度に)設定することができ、中縦桁の不要な低コスト構造にすることができる。床版支間部の曲げモーメントのバランスを考慮することにより、主桁10どうしの間隔が決定される。なお、床版20としてRC床版を用いてもよく、その場合は床版支間長を4m以下に抑える。但し、幅員が12mを超える場合は、PC床版又は合成床版を採用する。
床版20の厚さは、一般的な鋼箱桁橋(腹板高さ2800mm、フランジ幅2000〜2500mm程度)における床版より20〜30%程度大きくなっている。例えば、一般的な鋼箱桁橋の床版厚が約220mmであるのに対し、床版20は、約280mmになっている。
【0008】
主桁10の両端は、それぞれ支承39を介して橋台31に支持され、中間部は、支承39を介して橋脚32に支持されている。これら3箇所の支承39の何れか1つが、固定支承であり、その他が可動支承である。
【0009】
主桁10は、複数の鋼箱桁11を一列に連ねることによって構成されている。各鋼箱桁11は、垂直をなす一対の鋼製腹板12と、水平をなす上下の鋼製フランジ13,14とを有し、全体として箱型に組まれている。
【0010】
箱桁11は、腹板12の高さに対してフランジ13,14の幅が約2分の1から4分の1程度の縦横寸法比で、かつ箱桁としての所要強度を維持可能な大きさの幅狭形状をなしている。具体的には、腹板12の高さは、桁高制限が無い限り、所要強度の維持のために一般的な道路橋の鋼箱桁と同程度(標準で約2800mm)にするのが好ましい。なお、桁高の上限(腹板12の高さ+後記フランジ13,14の厚さ+架設用吊金具の長さ)は、輸送高さの制限から3150mmである。これに対して、フランジ13,14の幅は、約800〜1200mmにするのが好ましく、この範囲内でも下限の約800mmがより好ましい。
【0011】
フランジ幅が、腹板高さの約2分の1より大きいと、後記第1領域10Rではコンクリート充填により橋脚32に過度の負担がかかるおそれがあり、後記第2領域10Rでは支間部の死荷重が増大して長支間化が期待できなくなる。一方、フランジ幅が、腹板高さの約4分の1より小さいと、ねじり剛性が低下し、箱桁としての機能を維持するのが困難になり、上記と同様、長支間化も難しくなる。
【0012】
なお、腹板12の厚さは、一般的な鋼箱桁のものと同じ約18mm〜23mmにするのが好ましく、約19mmにするのがより好ましい。フランジ13,14の厚さは、一般的な鋼箱桁のものより厚くし、約50mm〜100mmにするのが好ましく、約70mm〜100mmにするのがより好ましい。
【0013】
腹板12の内側面には、垂直補剛材15が、適宜な間隔で設けられている。垂直補剛材15は、腹板12の面外変形を抑えて局部座屈を防ぐ役割を果たす。また、支点上には、断面を平面保持するためのダイヤフラム16が設けられている。これら垂直補剛材15及びダイヤフラム16が、上記腹板12及びフランジ13,14と一体となって、箱桁として必要なねじり剛性が一層確実に確保されている。
なお、後記第1領域10Rの箱桁11には、一般的な箱桁における縦リブや横リブが設けられていない。後記第2領域10Rの箱桁11には、上フランジ13の下面に縦リブ17が1本設けられているだけで、他にリブは設けられていない。
【0014】
図1に示すように、主桁10には、中間支点の周辺の特に強度が必要な第1領域10Rと、それより両端側の第2領域10Rとが橋軸に沿って仮想的に分割設定されている。第1領域10Rは、中間支点周辺の負の曲げモーメントの作用する範囲の全体または大部分を含むように設定する。第2領域10Rは、主桁10の両端及び支間部の大部分の範囲を占めている。
なお、端支点周辺の負の曲げモーメントの作用する範囲の全体または大部分については、第2領域10Rとするのに代えて、第1領域10Rとして設定してもよい。
【0015】
図1及び図2(a)に示すように、第1領域10Rの箱桁11の内部空間は、コンクリート19が満杯に打設、充填されている。コンクリート19中に、鉄筋等の補強材は配筋されていない。コンクリート19の打設充填は、箱桁11を現場に架設する前に行ってもよく、架設した後に行ってもよい。
【0016】
一方、図2(b)に示すように、第2領域10Rの箱桁11の内部空間は、コンクリートが打設されることなく、空洞になっている。
【0017】
上記のように構成された橋梁Bの作用を説明する。
本発明の鋼箱桁11は、腹板12の高さを一般的な略正方形断面の鋼箱桁のものと同程度に設定する一方、この腹板12の高さに対してフランジ13,14の幅を約2分の1から4分の1程度の寸法比に(但し板厚はやや厚めに)設定したものである。これによって、箱桁としての所要強度を十分維持しつつ、鋼材重量を10%〜20%低減できる。特に、支間の大半を占める第2領域10Rの箱桁11については、鋼材だけで構成され、内部が空洞になっているので、死荷重を10%〜20%低減できる。したがって、この分だけ床版20の厚さを増すことができ、これにより、ねじり剛性を一層確実に確保できるとともに、適用支間長を、図3の従来構造における40m〜60mに対して、60m〜100mまで延ばすことができる。(但し、この適用支間長は、第1領域10Rの充填コンクリート19の効果を考慮しなかった場合であり、考慮した場合には、後述のように、更に長くできる。)曲線桁にも適している。
【0018】
板厚をやや厚めにすることによって、局部座屈に対する余裕度(リダンダンシー)を確保でき、上フランジ13の曲げねじれ座屈、腹板12のせん断座屈に対して十分な強度を保証することができる。
【0019】
しかも、中間支点の第1領域10Rの箱桁11については、充填コンクリート19によって腹板12及びフランジ13,14の面外変形を拘束することができ、耐荷力や変形性能を大幅に向上させることができる。耐荷力については、一般的に2倍程度に増大できる。これは、充填コンクリートが鋼の局部的な変形を拘束し、鋼の弱点である座屈に対する抵抗力を大幅に向上させるためである。その結果、フランジ幅を一層狭くでき、鋼材重量の一層の軽量化を図ることができ、更には、適用支間長を一層延ばすことができる。具体的には、第1領域10Rに充填コンクリート19を施さなかった場合、適用支間長は60m〜100m、フランジ幅は1200mm程度になるところ、第1領域10Rに充填コンクリート19を施すことによって、適用支間長を60m〜150m、フランジ幅を800mm程度にすることができる。これにより、該構造及び工法の橋梁一般への標準化も可能である。
また、たとえ、桁高制限(建築限界)等により、腹板12の高さを抑えなければならない場合でも、所定の剛性や強度を確実に確保することができる。
【0020】
一方、箱桁11の内部は狭いので、コンクリート19の充填量が少なく、コンクリート充填による死荷重の増大を抑えることができる。これによって、橋脚32等の下部工に過度の負担がかかるのを防止することができる。しかも、中間支点周辺の第1領域10Rにのみ充填するものであるので、死荷重の増加を確実に抑えることができ、下部工への影響を一層確実に抑制することができる。
【0021】
また、第1領域10Rの箱桁11の内部空間を埋めるようにしてコンクリート19のみを打設すればよく、鉄筋を配筋したり、コンクリートを腹板12にだけ付着させるような型枠を設置したりする必要がなく、充填作業を極めて容易に行うことができる。勿論、第1領域10Rと第2領域10Rとの境界には、型枠を設置する必要があるが、この型枠は箱桁11の断面に対応して小形であるので、容易に設置できる。
【0022】
上述したように、コンクリート19の打設充填時は、箱桁11の架設の前でも後でもよいが、架設前に充填しておくことにすると、それによって箱桁11を予め補強することができるので、その後、例えば送り出し工法で架設する際、送り出し用のジャッキの反力に十分対応することができ、下フランジ14等を別途、仮補強しておく手間を省くことができる。
架設後に充填することにすると、架設時における架設機材への負担を軽減できる。
【0023】
箱桁11は、部材点数が少ないため、製作工数を減らすことができ、製作コストを低廉化できる。特に、リブについては、第2領域10Rの箱桁11の上フランジ13に縦リブ17が1本設けられているだけであり、第1領域10Rの箱桁11では、その縦リブ17も省略することができる。これによって、一層のコストダウンを図ることができるだけでなく、鋼重の一層の低減を図ることができる。更には、シンプルな桁構造を提供できる。設計・施工上の自由度を増やすこともできる。
【0024】
床版20としてPC床版や合成床版を用いることにより、床版支間長を大きくでき、中縦桁を省略することができる。これによって、より一層の低コスト構造にすることができる。
【0025】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変を行うことができる。
例えば、3径間以上の多径間の連続桁にも当然に適用できる。
単純桁にも適用できる。その場合、両側の桁端付近を第1領域10Rとし、支間を第2領域10Rとして、第1領域10Rにのみコンクリート19を充填する。これにより、桁のせん断耐荷力を増大させることができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、死荷重の増大を抑えつつ、箱桁として必要な強度を十分に確保できる。更には、箱桁を幅狭にして軽量化できる分だけ床版厚を大きくすることができ、長支間化を図ることができる。しかも、材片数を減らすことができるだけでなく、第1領域については、コンクリートを打設・充填するだけで十分であり、鉄筋の配筋や型枠設置の作業を省くことができ、第2領域についてはコンクリート打設も不要であり、これによって、架設の施工性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る鋼箱桁による連続桁橋梁の正面図である。
【図2】(a)図1のIIA−IIA線に沿う上記橋梁の中間支点周辺の第1領域の断面図である。(b)図1のIIB−IIB線に沿う上記橋梁の第2領域の断面図である。
【図3】従来の一般的な連続桁橋梁の鋼箱桁に鉄筋コンクリート補強構造を適用した断面図である。
【符号の説明】
10 連続桁橋梁
10R 第1領域
10R 第2領域
11 鋼箱桁
12 腹板
13 上フランジ
14 下フランジ
15 垂直補剛材
16 ダイヤフラム
17 縦リブ
19 コンクリート
20 床版
31 橋台
32 橋脚
39 支承
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a bridge made of a steel box girder.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 3, the steel box girder 1 has a pair of vertical abdominal plates 2 and upper and lower flanges 3 and 4, and is formed in a box shape having a slightly elongated substantially square cross section as a whole. ing. For example, the height of the web plate 2 of the steel box girder 1 in a bridge such as a road bridge is generally about 2800 mm, and the width of the flanges 3 and 4 is about 2000 to 2500 mm. It is well-known that one steel box girder 1 has higher torsional rigidity than that of two I-girders installed in parallel, and has a high torsional rigidity enough to support the floor slab 5 even by itself. It is as follows. For reference, there is also a girder filled with concrete inside a steel shell having an extremely narrow and vertically elongated box-shaped cross section (for example, 5 m in height and 0.5 m in width) (see Patent Document 1). With a complicated shape and dimensions, torsional rigidity cannot be secured unless it is connected to another girder via a floor slab, and it is functionally equivalent to an I girder, and does not function as a so-called box girder by itself.
Further, the applicant has proposed to increase the strength by providing reinforced concrete along the abdominal plate around the intermediate fulcrum of the steel girder (Patent Document 2 and the like).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-254319 A (Page 1, Page 4, FIG. 2)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-266317 (Page 1, FIG. 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIG. 3, when the structure of Patent Document 2 is applied to the steel box girder 1, a moderately thick reinforced concrete 6 is provided on the inner surface of each abdominal plate 2, and these reinforced concretes are provided. Between the six, the cavity 1a is formed. If the entire internal space of the box girder 1 having a total width of about 2000 mm to 2500 mm is completely filled with the reinforced concrete 6, the dead load is significantly increased, and the burden on the substructure is increased. Therefore, it is necessary to install the formwork 7 so as to face each abdominal plate 2 as shown by a virtual line in FIG. Of course, prior to the installation of the formwork 7, the vertical reinforcing bar 6v and the horizontal reinforcing bar 6h must be arranged. On the other hand, the width dimension of 2000 to 2500 mm is too narrow as a work space for arranging the reinforcing bars 6v and 6h and installing the formwork 7, and is poor in workability.
By the way, recently, as a structure for streamlining a steel bridge, a small number of main girder / I-girder bridges represented by a steel two-main girder bridge are being adopted in various places. However, the economically applicable span of this I-girder bridge is limited to about 60 m, and a girder structure that can be adapted to a span exceeding this is desired. In addition, in the steel shell girder of the above-mentioned patent document 1, concrete must be filled over the entire length regardless of the fulcrum portion or the span portion, and not only is the construction difficult, but also the dead load of the span portion increases, It is difficult to make a long span. Moreover, even in the steel box girder 1 of the normal size, the span length is about 40 m to 60 m. It is conceivable to make the floor slabs thicker to share the strength, but this would result in an excessive dead load, which would rather shorten the applicable span.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress the increase in dead load, secure sufficient strength required, and have good workability, and further increase the length of the span. It is to provide a bridge girder structure that is possible.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a box girder bridge in which a floor slab is supported by a main girder composed of a steel box girder having a pair of abdominal plates and upper and lower flanges. The width of the flange is about 1/2 to 1/4 of the height of the abdominal plate, and the width is small enough to maintain the required strength (particularly torsional rigidity) as a box girder. The main girder has a first region around a fulcrum to be reinforced and a second region other than the slab along the bridge axis. Virtually divided and set, the internal space of the steel box girder in the first area is entirely filled with only concrete, while the internal space of the steel box girder in the second area is hollow. I do. In particular, when the main girder is a continuous girder obtained by connecting a plurality of steel box girder in a row, the periphery of the intermediate fulcrum is set as the first region, and the span portion is set as the second region. The area around the end fulcrum may be set as the first area, or may be set as the second area. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the characteristic structure of this invention, the intensity | strength required as a box girder can be fully ensured, suppressing the increase of a dead load. Further, the weight of the girder can be reduced as a whole, and a long span can be achieved by increasing the thickness of the floor slab. Furthermore, the number of steel pieces in the steel part of the box girder can be reduced, and in particular, in the first region, the vertical and horizontal ribs that are indispensable for a box girder of a normal size can be omitted. In addition, in the first area, it is only necessary to cast and fill concrete in the box girder, so that the work of arranging reinforcing bars and setting the formwork can be omitted, and in the second area, concrete filling is unnecessary. It is. Thereby, the erection work of the main girder can be facilitated.
The slab is preferably a prestressed concrete slab (PC slab) or a composite slab, but is not limited thereto, and may be an RC slab.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a continuous girder bridge B of a plurality of spans (for example, two spans) for a road bridge. The bridge B includes, as an upper structure, a plurality of (two) main girders 10 laid in parallel, and a floor slab 20 supported by the main girder 10 so as to straddle between upper surfaces of the main girders 10. I have.
[0007]
The floor slab 20 is integrated with the main girder 10 so that the strength can be shared. It is desirable to use a prestressed concrete slab (PC slab) or a synthetic slab as the slab 20. Thus, the maximum span length of the floor slab can be set to be large (for example, about 6 m), and a low-cost structure that does not require a middle vertical girder can be provided. The spacing between the main girders 10 is determined by considering the balance of the bending moment of the floor slab span. Note that an RC floor slab may be used as the floor slab 20, in which case the floor slab span length is suppressed to 4 m or less. However, when the width exceeds 12 m, a PC slab or a composite slab is used.
The thickness of the floor slab 20 is about 20 to 30% larger than that of the floor slab in a general steel box girder bridge (abdominal plate height 2800 mm, flange width 2000 to 2500 mm). For example, the slab thickness of a general steel box girder bridge is about 220 mm, while the slab 20 is about 280 mm.
[0008]
Both ends of the main girder 10 are supported by the abutment 31 via bearings 39, and the intermediate portion is supported by the pier 32 via the bearings 39. One of these three bearings 39 is a fixed bearing, and the other is a movable bearing.
[0009]
The main girder 10 is configured by connecting a plurality of steel box girder 11 in a line. Each steel box girder 11 has a pair of vertical steel belly plates 12 and horizontal upper and lower steel flanges 13 and 14, and is assembled as a box as a whole.
[0010]
The box girder 11 has a width ratio of the flanges 13 and 14 to the height of the abdominal plate 12 of about one-half to one-fourth, and is large enough to maintain the required strength as a box girder. It has a narrow shape. Specifically, the height of the abdominal plate 12 is preferably about the same as that of a general road bridge steel box girder (about 2800 mm as a standard) in order to maintain the required strength unless there is a girder height restriction. . Note that the upper limit of the girder height (the height of the abdominal plate 12 + the thickness of the flanges 13 and 14 described later + the length of the erection hanging bracket) is 3150 mm due to the limitation of the transport height. On the other hand, the width of the flanges 13 and 14 is preferably about 800 to 1200 mm, and the lower limit of about 800 mm is more preferable within this range.
[0011]
Flange width is 1 larger than about 2 minutes of webs height, there is a fear that consuming excessive burden on piers 32 by concrete filled in later first region 10R 1, below the second region 10R 2 in span portion The dead load increases and it is not possible to expect a long span. On the other hand, if the flange width is smaller than about one-fourth of the height of the abdominal plate, the torsional rigidity is reduced, and it becomes difficult to maintain the function as a box girder. .
[0012]
The thickness of the abdominal plate 12 is preferably about 18 mm to 23 mm, which is the same as that of a general steel box girder, and more preferably about 19 mm. The thickness of the flanges 13 and 14 is preferably larger than that of a general steel box girder, and is preferably about 50 mm to 100 mm, and more preferably about 70 mm to 100 mm.
[0013]
Vertical stiffeners 15 are provided on the inner surface of the abdominal plate 12 at appropriate intervals. The vertical stiffener 15 serves to suppress out-of-plane deformation of the abdominal plate 12 and prevent local buckling. A diaphragm 16 is provided on the fulcrum to hold the cross section in a plane. The vertical stiffener 15 and the diaphragm 16 are integrated with the abdominal plate 12 and the flanges 13 and 14, so that the torsional rigidity required for the box girder is more reliably secured.
Note that the box girder 11 of the later first region 10R 1, longitudinal ribs and transverse ribs are not provided in a general box girder. Later in the second region 10R 2 of box girder 11, only the vertical rib 17 on the lower surface of the upper flange 13 is provided one, not otherwise ribs provided.
[0014]
As shown in FIG. 1, the main girder 10, and the first region 10R 1 particularly strength required around the intermediate fulcrum, it than a second region 10R 2 at both ends along the bridge axis virtually It is split. The first region 10R 1 is set so as to include all or most of the range of action of the negative bending moment around the intermediate fulcrum. The second region 10R 2 occupies a large part of the range of both end and span of the main girder 10.
Note that the whole or most of the range of action of the negative bending moment near the end fulcrum, instead of the second region 10R 2, may be set as the first region 10R 1.
[0015]
As shown in FIG. 1 and FIG. 2A, the internal space of the box girder 11 in the first region 10 </ b> R 1 is filled and filled with concrete 19. No reinforcing material such as a reinforcing bar is arranged in the concrete 19. The casting and filling of the concrete 19 may be performed before the box girder 11 is erected on the site, or may be performed after the erection.
[0016]
On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), the internal space of the second area 10R 2 of box girder 11, without concrete is pouring, and is hollow.
[0017]
The operation of the bridge B configured as described above will be described.
In the steel box girder 11 of the present invention, the height of the web plate 12 is set to be substantially the same as that of a general steel box girder having a substantially square cross section, while the height of the web plate 12 is determined by the flanges 13 and 14. Is set to a dimensional ratio of about one-half to one-fourth (however, the plate thickness is slightly thicker). As a result, the weight of the steel material can be reduced by 10% to 20% while sufficiently maintaining the required strength as the box girder. In particular, the second region 10R 2 of box girder 11 which occupies the majority of the span is composed only of steel, the internal is in the cavity, the dead load may be reduced between 10% and 20%. Accordingly, the thickness of the floor slab 20 can be increased by this amount, whereby the torsional rigidity can be more reliably ensured, and the applicable span length can be reduced from 60 m to 60 m in the conventional structure of FIG. It can be extended up to 100m. (However, this applies span length is a case where not considering the effect of the first region 10R 1 filling concrete 19, when considering, as described below, it can be even longer.) Suitable for curved girder ing.
[0018]
By making the plate thickness a little thicker, a margin (redundancy) against local buckling can be secured, and sufficient strength against bending torsion buckling of the upper flange 13 and shear buckling of the abdominal plate 12 can be ensured. it can.
[0019]
Moreover, for the first region 10R 1 of box girder 11 of the intermediate support point can restrain the out-of-plane deformation of the webs 12 and flanges 13 and 14 by filling concrete 19, greatly improve the load bearing capacity and deformation performance be able to. In general, the load carrying capacity can be increased about twice. This is because the filled concrete restrains the local deformation of the steel and greatly improves the resistance to buckling, which is a weak point of the steel. As a result, the flange width can be further reduced, the weight of the steel material can be further reduced, and the applicable span length can be further increased. Specifically, when not subjected to compacting concrete 19 in the first region 10R 1, applicable span length 60M~100m, flange width where is about 1200 mm, by applying a compacting concrete 19 in the first region 10R 1 The applicable span length can be set to 60 m to 150 m and the flange width can be set to about 800 mm. This makes it possible to standardize the structure and the method of construction to bridges in general.
Further, even when the height of the abdominal plate 12 must be suppressed due to the limitation of the girder height (construction limit) or the like, the predetermined rigidity and strength can be reliably ensured.
[0020]
On the other hand, since the inside of the box girder 11 is narrow, the filling amount of the concrete 19 is small, and an increase in dead load due to the filling of the concrete can be suppressed. This can prevent an excessive load from being applied to the substructure such as the pier 32. Moreover, since it is intended to fill only the first region 10R 1 near the middle fulcrum, it is possible to reliably suppress the increase in the dead load, it is possible to more reliably suppress the influence on the lower engineering.
[0021]
Further, it is sufficient pouring only concrete 19 so as to fill the interior space of the first region 10R 1 of box girder 11, or Haisuji rebar, formwork as to deposit concrete web plate 12 only There is no need for installation, and the filling operation can be performed extremely easily. Of course, the first region 10R 1 and the boundary between the second region 10R 2, it is necessary to install a mold, this mold is a small corresponding to the cross section of the box girder 11, easily installed it can.
[0022]
As described above, when the concrete 19 is cast and filled, the box girder 11 may be filled before or after the erection of the box girder. However, if the filling is performed before the erection, the box girder 11 can be reinforced in advance. Therefore, after that, for example, when erection is carried out by the delivery method, it is possible to sufficiently cope with the reaction force of the delivery jack, and it is possible to omit the work of temporarily reinforcing the lower flange 14 and the like separately.
If the filling is performed after the erection, the burden on the erection equipment during the erection can be reduced.
[0023]
Since the box girder 11 has a small number of members, the number of manufacturing steps can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In particular, for the ribs is only vertical rib 17 on the flange 13 on the second region 10R 2 of box girder 11 are provided one, in the first region 10R 1 of box girder 11, even the vertical ribs 17 Can be omitted. As a result, not only can the cost be further reduced, but also the steel weight can be further reduced. Furthermore, a simple girder structure can be provided. The degree of freedom in design and construction can also be increased.
[0024]
By using a PC slab or a composite slab as the slab 20, the span length of the slab can be increased, and the middle vertical girder can be omitted. As a result, the structure can be further reduced.
[0025]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, the present invention can naturally be applied to a continuous girder between three or more spans.
It can be applied to simple digits. In that case, the vicinity of both sides of the girder ends and the first region 10R 1, the second region 10R 2 a span, only to fill the concrete 19 in the first region 10R 1. Thereby, the shear load-carrying capacity of the girders can be increased.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the strength required for a box girder can be sufficiently ensured while suppressing an increase in dead load. Further, the thickness of the floor slab can be increased by the amount that the box girder can be made narrower and lighter, so that a longer span can be achieved. In addition, not only can the number of pieces be reduced, but also in the first area, it is sufficient to just cast and fill concrete, and the work of arranging reinforcing bars and installing a formwork can be omitted. It is not necessary to cast concrete in the area, thereby improving the workability of erection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a continuous girder bridge using a steel box girder according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a cross-sectional view of a first region around an intermediate fulcrum of the bridge along the line IIA-IIA in FIG. (B) It is sectional drawing of the 2nd area | region of the said bridge which follows the IIB-IIB line of FIG.
FIG. 3 is a sectional view in which a reinforced concrete reinforcing structure is applied to a steel box girder of a conventional general continuous girder bridge.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Continuous girder bridge 10R 1 1st area 10R 2 2nd area 11 Steel box girder 12 Shock plate 13 Upper flange 14 Lower flange 15 Vertical stiffener 16 Diaphragm 17 Vertical rib 19 Concrete 20 Floor slab 31 Abutment 32 Bridge pier 39 Bearing

Claims (1)

  1. 一対の腹板と上下のフランジとを有する鋼箱桁で構成された主桁によって床版を支持してなる箱桁橋梁において、
    上記鋼箱桁は、腹板の高さに対してフランジの幅が約2分の1から4分の1程度の寸法比で、かつ箱桁としての所要強度を維持可能な大きさの幅狭形状をなし、更に上記床版と強度分担可能に一体化されており、
    上記主桁には、補強されるべき支点周辺の第1領域と、それ以外の第2領域とが橋軸に沿って仮想的に分割設定され、第1領域の鋼箱桁の内部空間は、全体がコンクリートのみで埋め尽くされる一方、第2領域の鋼箱桁の内部空間は、空洞になっていることを特徴とする箱桁橋梁。
    In a box girder bridge that supports a floor slab by a main girder composed of a steel box girder having a pair of abdominal plates and upper and lower flanges,
    In the steel box girder, the width of the flange is about one half to one quarter of the height of the abdominal plate, and the width is small enough to maintain the required strength as a box girder. It has a shape, and is integrated with the floor slab so that strength can be shared.
    In the main girder, a first area around a fulcrum to be reinforced and a second area other than the first area are virtually divided and set along the bridge axis, and the internal space of the steel box girder in the first area is: A box girder bridge characterized in that the entire space is completely filled with only concrete, while the interior space of the steel box girder in the second area is hollow.
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