JP2006348656A

JP2006348656A - 桁構造及びその施工方法

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Publication number: JP2006348656A
Application number: JP2005178026A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Tanaka; 良弘田中; Yuko Makimoto; 有功牧本
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2025-06-17
Also published as: JP4527011B2

Abstract

【課題】桁構造の軽量化が図れると共に維持管理が容易な桁構造及びその施工方法を提供する。
【解決手段】間隔を置いて複数並列される桁部材１，１とその上端面間及び下端面間が上床版２Ａ及び下床版２Ｂで連結される桁構造１００であって、桁部材１は圧縮強度が150N／ｍｍ^２以上、曲げ引張強度が25N／ｍｍ^２以上、割裂引張強度が10N／ｍｍ^２以上の力学的特性をもつ繊維補強セメント系混合材料によって形成され、上床版２Ａ及び下床版２Ｂは鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートによって形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、橋梁や人工地盤等の橋脚等の上に架け渡される桁構造及びその施工方法に関するものである。

従来、橋梁の上部工としての桁構造の軽量化を目的として、プレストレストコンクリートで製作された上床版と下床版との間を波型鋼板で繋いだ複合構造の桁構造が知られている（特許文献１等参照）。

この複合構造の桁構造は、床版部と同じようにコンクリートによって製作されていた桁構造のウェブ部（桁部材）を波型鋼板に置き換えることによって自重を大幅に軽減できるもので、それに伴って下部工を合理化して全体の工期及び工費を削減することが可能になる。
特開２００２−６９９３１号公報

しかしながら、従来の桁構造のように鋼材を使用した複合構造の場合、腐食を防止するための維持管理費がコンクリート構造物に比べて増加する上に、コンクリートと鋼材との接合部の構造及び維持管理が複雑になる。

一方、プレストレストコンクリート又は鉄筋コンクリートだけで桁構造を構築した場合、上部工の自重が大きくなるのでスパン長をあまり長く出来なくなる上に、橋脚などの下部工の規模も大きくなって全体の工事費が増加する。

そこで、本発明は、桁構造の軽量化が図れると共に維持管理が容易な桁構造及びその施工方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明は、間隔を置いて複数並列される桁部材とその上端面間及び下端面間が床版で連結される桁構造であって、圧縮強度が150N／ｍｍ^２以上、曲げ引張強度が25N／ｍｍ^２以上、割裂引張強度が10N／ｍｍ^２以上の力学的特性をもつ繊維補強セメント系混合材料によって形成され、前記床版は、鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートによって形成されている桁構造であることを特徴とする。

ここで、前記桁部材は、セメントと、最大粒度径が2.5mm以下の骨材粒子と、ポゾラン系反応粒子と、分散剤とを含有する組成物を水と混合することにより得られるセメント系マトリックスに、直径が0.1〜0.3mm、長さが10〜30mmの形状の繊維を全容積の1〜4％混入することで得ることができる。

また、前記桁部材は、内部に中空部又は軽量部材が配設された軽量部が形成された構成とすることができる。

さらに、前記桁部材と前記床版とは双方に埋設される接合部材によって接合されており、前記接合部材は、前記桁部材の長手方向に延設されると共に穴を開口した桁側板状部と、該桁側板状部と平面視で略直交すると共に穴を開口した床版側板状部とを有するように構成することができる。

また本発明は、上記桁構造の施工方法であって、前記接合部材の桁側板状部を上端部及び下端部に埋設した桁部材を前記繊維補強セメント系混合材料によって予め製作し、所定の位置に前記桁部材が並列されるように複数設置し、前記桁部材とその長手方向に予め設置された桁部材との間をそれらの桁部材に挿通させた緊張材によって一体化し、前記接合部材の床版側板状部と並列されるように床版用の主鉄筋を配置し、コンクリートを打設して床版を構築する桁構造の施工方法であることを特徴とする。

さらに、上記桁構造の施工方法であって、前記接合部材の桁側板状部を上端部及び下端部に埋設した桁部材を前記繊維補強セメント系混合材料によって予め製作すると共に、前記接合部材の床版側板状部が配設される位置に床開口部を設けた床版を鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートによって予め製作し、前記桁部材の下端面間を連結させる下側の前記床版を所定の位置に設置し、その上に前記床版側板状部が前記床開口部に収容されるように前記桁部材を複数設置し、前記桁部材とその長手方向に予め設置された桁部材との間をそれらの桁部材に挿通させた緊張材によって一体化し、前記桁部材の上端面から上方に突起した前記床版側板状部が前記床開口部に収容されるように上側の前記床版を前記桁部材上に載置し、前記床開口部に充填材を充填して前記桁部材と前記床版とを接合する桁構造の施工方法であることを特徴とする。

このように構成された本発明は、高強度の繊維補強セメント系混合材料で形成された桁部材と、鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートによって形成された上下の床版とによって閉断面を有する桁構造が構成されている。

このため、桁構造を鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートだけで構築されたものより軽量にすることができる上に、セメント系混合材料だけで外面が形成されるので腐食の心配がほとんどなく維持管理費を削減することができる。

また、前記桁部材の内部を中空部又は軽量部とすることで、桁部材の自重をさらに軽量化することができるので長スパン化が可能になる。

さらに、桁側板状部と床版側板状部とが一体になった接合部材を、穴を開口した桁側板状部を桁部材の長手方向に沿って埋設するとともに、それと略直交する方向に向けた穴を開口した床版側板状部材を床版に埋設する。

このため、桁部材の幅方向に占める前記桁側板状部材の割合が小さいので桁部材の幅を小さくすることができる。

また、前記床版の主鉄筋は、前記桁部材の長手直交方向に向けて配置されるため、前記床版側板状部材と主鉄筋の干渉を容易に回避することができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、橋梁や人工地盤等の橋脚等の上に架け渡される桁構造１００の概略斜視図を示したものである。

まず構成から説明すると、本実施の形態の桁構造１００は、複数並列された桁部材１，１と、その上端面間を連結させる上床版２Ａと、桁部材１，１の下端面間を連結させる下床版２Ｂと、桁部材１，１と上床版２Ａ及び下床版２Ｂとの接合構造を構成する接合部材３とから主に構成される。

また図２は、この接合部材３の詳細を示した拡大斜視図である。

この接合部材３は、桁部材１に埋設される板状の桁側板状部３１，３１と、上床版２Ａ又は下床版２Ｂに埋設される板状の床版側板状部３２，・・・と、桁側板状部３１，３１と床版側板状部３２，・・・とを連結する連結部３３，・・・とによって主に構成される。

この桁側板状部３１は、例えば鋼板に複数の穴３１ａ，・・・を開口して形成され、桁部材１の長手方向に向けて一方の桁側板状部３１を延設すると共に、桁部材１の長手直交方向に間隔を置いて他方の桁側板状部３１が並列される。

本実施の形態では、床版側板状部３２と連結部３３とは断面視略Ｌ字型のＬ字型鋼材３４に一体に形成されており、床版側板状部３２には間隔を置いて穴３２ａ，３２ａが複数開口されている。

このＬ字型鋼材３４は、桁側板状部３１，３１に跨って溶接などで固定され、桁側板状部３１，３１の延設方向、すなわち桁部材１の長手方向に間隔を置いて複数配置される。

このようにして構成される接合部材３は、図２に示すように並列された２枚の桁側板状部３１，３１と４枚の床版側板状部３２，・・・とが平面視で略直交しているため、桁側板状部３１，３１を桁部材１の長手方向に沿って配置すれば、床版側板状部３２，・・・は桁部材１の長手直交方向に向くことになる。

また、上床版２Ａ（又は下床版２Ｂ）の主鉄筋４は桁部材１の長手直交方向に向けて配置されると共に、桁部材１の長手方向に間隔を置いて複数配置される。

すなわち、この上床版２Ａ（又は下床版２Ｂ）の主鉄筋４は、図２に示すように接合部材３の床版側板状部３２，・・・と同じ方向を向いて配置されるため、床版側板状部３２，３２の間に主鉄筋４を配置することで、これらとの干渉を容易に回避することができる。

この接合部材３の周囲にはコンクリート等のセメント系混合材料が充填されることになるが、本実施の形態の桁部材１は、その中でも特に超高強度の繊維補強セメント系混合材料を使用して製作する。

この繊維補強セメント系混合材料は、セメントと、骨材粒子と、ポゾラン系反応粒子と、分散剤とを含有する組成物を水と混合することにより得られるセメント系マトリックスに、金属繊維を混入して製造する。

ここで、前記骨材粒子には、最大粒度径が3.0mm以下、好ましくは2.5mm以下の硅砂等の骨材材料を使用する。また、ポゾラン系反応粒子には、粒子径が15μｍ以下のものを使用する。例えば、粒子径が0.01〜0.5μｍの活性度の高いポゾラン系反応粒子としてシリカヒューム等を使用し、粒子径が0.1〜15μｍの活性度の低いポゾラン系反応粒子としてフライアッシュや高炉スラグ等を使用する。これらの活性度の異なるポゾラン系反応粒子は、混合したり、単独で使用したりすることができる。また、前記分散剤は、流動性を高めるために少なくとも1種類使用する。

また、金属繊維には、例えば直径が0.1〜0.3mm程度で、長さが10〜30mm程度の形状の引張り降伏応力度が2600〜2800N／mm²の鋼繊維を使用する。さらに、この鋼繊維は、製造される繊維補強セメント系混合材料の全容積の1〜4％程度の量を混入させる。

このような配合で製造される前記繊維補強セメント系混合材料によって形成された部材は、圧縮強度が150〜200N／ｍｍ^２、曲げ引張強度が25〜45N／ｍｍ^２、割裂引張強度が10〜25N／ｍｍ^２、透水係数が4.0×10^-17cm/sec、塩分拡散係数が0.0019cｍ²／年、弾性係数が50〜55GPaの特性を有する。

本実施の形態の桁部材１は、このような繊維補強セメント系混合材料によって工場などで断面視Ｉ型にエレメント毎に製作される。

そして、桁構造１００を構築する現場において図１に示すように桁部材１の長手方向に複数の桁部材１，・・・が延設され、その桁部材１，・・・を挿通させたＰＣ鋼棒やＰＣケーブル等の緊張材５，・・・によって一体化される。

また、主鉄筋４を配置して構築する上床版２Ａ及び下床版２Ｂは、セメント系混合材料としてのコンクリートを使用して鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートに形成される。

本実施の形態の上床版２Ａは、載置させる桁部材１，１の間隔より広い幅で形成されており、桁部材１，１を当接させる部分にはハンチが設けられている。

また、下床版２Ｂは、その上に載置する桁部材１，１の間隔と同じ幅で形成されており、桁部材１，１を当接させる部分にはハンチが設けられている。

次に、本実施の形態の桁構造１００の作用について説明する。

この桁構造１００は、桁部材１を強度が非常に高い前記繊維補強セメント系混合材料によって形成しているので断面を大幅に削減できる上に、桁部材１，１と上床版２Ａ及び下床版２Ｂとによって閉断面が形成されて剛性が向上するので、一般の普通コンクリートで桁構造を構築した場合に比べて50％〜70％程度、桁構造１００の自重を削減することができる。

すなわち、本実施の形態の桁構造１００のような箱桁タイプの構造における桁部材１の役割は、主として桁構造１００に発生するせん断断面力に抵抗することである。

一方、従来のように普通コンクリートで桁部材を構築する場合は、普通コンクリート自体のせん断抵抗に期待することになり、コンクリートで不足する分はせん断補強鉄筋（スターラップ）を配置して補うことになる。

このようにせん断補強鉄筋を配置すると、その周囲にコンクリートのかぶりを確保する必要があるため部材厚が厚くなって自重が増加することになる。

これに対して記繊維補強セメント系混合材料によって桁部材１を形成すれば、例えば２％程度混入された高強度の繊維が引張力に対して抵抗することになるので、せん断補強鉄筋を配置しなくとも充分にせん断耐力を確保でき、部材厚を薄くして自重を従来の30％〜50％に軽減することができる。

また、前記繊維補強セメント系混合材料は上述したように透水係数、塩分拡散係数が非常に小さいので、このような材料で形成された桁部材１は維持管理をほとんどしなくとも劣化することがほとんどない。

さらに、上床版２Ａ及び下床版２Ｂもコンクリートで形成されているので維持管理が容易である。

また、桁部材１の断面積を小さく出来れば、緊張材５，・・・への緊張導入力が小さくても所望する緊張力（プレストレス）を桁部材１，・・・に導入することができる。

さらに、軽量化によって桁構造１００のスパンの長大化も可能になるので、現場施工期間を短縮することができる。

また、前記した接合部材３は、桁側板状部３１と床版側板状部３２に穴３１ａ，３２ａが開口されており、この穴３１ａ，３２ａに充填される繊維補強セメント系混合材料又はコンクリートが上下方向及び長手方向のずれせん断力に対する抵抗となる。

さらに、桁側板状部３１の穴３１ａ，・・・に充填された繊維補強セメント系混合材料は、桁部材１の長手方向のずれせん断力に対する抵抗となる。

同様にして床版側板状部３２の穴３２ａ，３２ａに充填されたコンクリートは、桁部材１の長手直交方向のずれせん断力に対する抵抗となる。

また、桁側板状部３１及び床版側板状部３２は、板面に当接する繊維補強セメント系混合材料又はコンクリートの支圧抵抗となるため、面直交方向のずれせん断力に対する抵抗となる。

さらに、桁側板状部３１，３１を並列させることで、桁部材１の頭部に作用する回転モーメントに対して確実に回転を拘束することができる。また、上床版２Ａ及び下床版２Ｂ内では、床版側板状部３２に開口された２つの穴３２ａ，３２ａが上下方向の引抜き力及び押込み力に抵抗して回転を拘束することができる。

このように穴３１ａ，３２ａに充填された繊維補強セメント系混合材料又はコンクリートの二面せん断抵抗と、桁側板状部３１及び床版側板状部３２の板状部の支圧抵抗とによって、ずれせん断力、引抜き力及び押込み力に抵抗することができるので、所望する接合力を確実に確保することができる。

また、桁部材１の幅方向に対しては、桁側板状部３１，３１はその厚み分を占有するだけなので、桁側板状部３１，３１の占める割合が小さくなり桁部材１の断面を小さくできる。

さらに、ずれせん断剛性が高くなれば、桁部材１に曲げが作用した際に桁部材１と上床版２Ａ（又は下床版２Ｂ）とが一体として挙動して発生するたわみを小さくすることができる。

以下、前記した実施の形態の実施例１について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

この実施例１では、図３，４を参照しながら桁構造１００の施工方法について説明する。

まず、工場や現場近くの製作ヤードなどで、繊維補強セメント系混合材料によって桁部材１を製作する。この桁部材１を製作する際には、上端部及び下端部に接合部材３が配置されるようにする。

この接合部材３は、桁側板状部３１及び連結部３３が桁部材１の上端面又は下端面よりも内側に埋設される高さに合わせて固定し、図３（図６参照）に示すように床版側板状部３２，・・・が桁部材１の長手方向に間隔を置いて複数突出されるようにした後に、桁部材１用の繊維補強セメント系混合材料を周囲に充填することによって桁部材１と一体化させる。

また、桁部材１と上床版２Ａ及び下床版２Ｂとの接合剛性を一層高めるために、桁部材１の養生が終了したら、その上端面及び下端面にエポキシ系あるいはアクリル系の樹脂などの接着剤を塗布し、その上に細砂や硅砂を散布して表面に凹凸をつけることが好ましい。

そして、このようにして製作した桁部材１を現地に運搬し、図３に示すように所定の位置に桁部材１，１が並列されるように設置する。

ここで、図３は、桁部材１Ａ，１Ａの上端面間と下端面間とを上床版２Ａと下床版２Ｂとで連結して予め構築した桁構造１００Ａの前方に、桁構造１００を延伸させる施工手順を説明する斜視図である。

この設置済みの桁部材１Ａ，１Ａの前方に、運搬してきた桁部材１，１を設置し、既設の桁部材１Ａと新設の桁部材１とを桁部材１Ａ，１の長手方向に挿通させた緊張材５によって一体化させる。

この緊張材５は、図４に示すように、桁部材１の長手方向に貫通させたシース管５ｄの内部に挿通される両端にネジ溝が刻設されたＰＣ鋼棒である。

既設の桁部材１Ａから延伸方向に突出した緊張材５のネジ溝には、接合用長ナット５ｃを半分程度まで螺入させておき、桁部材１Ａの端面にエポキシ系あるいはアクリル系の樹脂などの接着剤７を塗布して新たな桁部材１を設置した後に、緊張材５を新設の桁部材１のシース管５ｄに挿入する。

この緊張材５の一端は接合用長ナット５ｃに螺入させ、反対側の端部は緊張ジャッキ（図示せず）で引っ張った状態で定着ナット５ａを締め付けて、桁部材１の製作時に埋設させた支圧プレート５ｂに対して緊張材５を定着させる。

そして、桁部材１の側面に設けたシース管５ｄに連通する注入口５ｅからセメントミルクなどの注入材５ｇを注入する作業を、空気穴５ｆから注入材５ｇが溢れ出るまで続けると、接合用長ナット５ｃや緊張材５の周囲が注入材５ｇによって被覆されて防食できると共に、注入材５ｇとの付着によって緊張材５と桁部材１を一体化させることができる（図４右側の桁部材１Ａに配設されたシース管５ｄの内部を参照）。

また、桁部材１Ａ，１の接合部付近のシース管５ｄの拡幅部（図４の接合用長ナット５ｃ周辺）に前記繊維補強セメント系混合材料を充填することで、接合部にせん断キーを形成することもできる。

このようにして桁部材１Ａ，１間を一体化した後に、桁部材１，１の下端面間を連結させる下床版２Ｂの下面を形成するための型枠６を設置する。この型枠６上には下床版２Ｂ用の主鉄筋（図示せず）を配置して鉄筋コンクリート製又はプレストレストコンクリート製の下床版２Ｂを構築する。

また、桁部材１，１の上端面間にも上床版２Ａを構築するために、上床版２Ａの下面を形成するための図示しない型枠を設置し、主鉄筋を床版側板状部３２，・・・間に桁部材１の長手直交方向を向くようにして配置する。

また、桁部材１の長手方向に向けて配置される鉄筋（図示せず）は、穴３２ａ，・・・に挿通させて配置し、既設の上床版２Ａから前方に向けて突出した接合鉄筋４１，・・・に重ねることで、上床版２Ａの延伸方向の接合をおこなうことができる。

そして、この状態で上床版２Ａ用のコンクリートを充填することによって、プレキャスト製の桁部材１，１と現場でコンクリートを打設して構築される上床版２Ａ及び下床版２Ｂとによって構成される桁構造１００が完成する。

このように単位長さ（エレメント長さ）の桁構造１００を構築した後は、カンチレバー工法であれば上床版２Ａ及び下床版２Ｂのコンクリートが所定の強度に達した後に、プレストレスを導入して次のエレメントに移動する。

また、総足場架設工法であれば、単位長さ毎に緊張する必要はなく、全体の桁構造１００が完成した後に緊張をおこなえばよい。

このように高強度で軽量部材に仕上られる桁部材１を工場などの管理された場所で製作し、その上下に配置する上床版２Ａ及び下床版２Ｂを現地でコンクリートを打設して構築することで、外形及び自重が大きくなる上床版２Ａ及び下床版２Ｂを製造するスペースを工場に確保したり現地まで運搬したりする必要がなくなるので、すべてをプレハブ化するよりも経済的に桁構造１００を構築できる場合がある。

また、カンチレバー工法によって桁構造１００を架設する際にも、軽量化された桁部材１は長いスパンで延伸させることができる上に、上床版２Ａ及び下床版２Ｂのコンクリートを同時又は他方の養生を待たずに打設できるので養生期間を短縮することができる。

さらに、接合部材３は、桁部材１、上床版２Ａ及び下床版２Ｂの構築時に、桁部材１を形成する前記繊維補強セメント系混合材料に桁側板状部３１が埋設され、上床版２Ａ及び下床版２Ｂを形成するコンクリートに床版側板状部３２が埋設されるので、桁部材１と上床版２Ａ及び下床版２Ｂとを強固に一体化させることができる。

以下、前記した実施の形態の実施例２について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

前記した実施例１では上床版２Ａ及び下床版２Ｂを現地でコンクリートを打設して構築する施工方法について説明したが、この実施例２では図５を参照しながら工場などで予め製作した床版を使用した桁構造１００の施工方法について説明する。

この工場で製作される床版には、上床版となるプレキャスト上床版８Ａと下床版となるプレキャスト下床版８Ｂとがあり、いずれの床版にも桁部材１の上端面及び下端面から突出する接合部材３の床版側板状部３２，・・・が配設される位置に床開口部８１，・・・が設けられている（図５，６参照）。

さらにこのプレキャスト上床版８Ａ及びプレキャスト下床版８Ｂには、桁部材１の長手直交方向に向けて配設される主鉄筋が床開口部８１，・・・で切断されることなく配置されているため、床開口部８１，・・・では主鉄筋が露出している。

桁構造１００を構築する現地では、まず、プレキャスト下床版８Ｂを設置し、プレキャスト下床版８Ｂの床開口部８１（図５では図示省略）に桁部材１の下端面から突出した床版側板状部３２が収容されるように桁部材１，１を設置する。

そして、プレキャスト上床版８Ａの床開口部８１，・・・に露出している主鉄筋（図示せず、図２参照）が、桁部材１の上端面から突出している床版側板状部３２，・・・の間に配置されるようにプレキャスト上床版８Ａを桁部材１，１上に載置する。

ここで、既設のプレキャスト上床版８Ａと新設のプレキャスト上床版８Ａとの間には２〜３cm程度の隙間を開けて隙間の下面及び側面に型枠を設置しておき、床開口部８１，・・・と桁部材１の間はゴム等のシール材（図示せず）でシールしておく。

このようにして桁部材１，１の上端面間及び下端面間にプレキャスト上床版８Ａ及びプレキャスト下床版８Ｂを配置した後に、床開口部８１，・・・、新設と既設のプレキャスト上床版８Ａ，８Ａ間及びプレキャスト下床版８Ｂ，８Ｂ間に、コンクリート、無収縮モルタル又は繊維補強セメント系混合材料などの充填材９を充填して、プレキャスト上床版８Ａ及びプレキャスト下床版８Ｂと桁部材１，１とを接合する（図５の右側参照）。

この場合も、桁部材１，１とプレキャスト上床版８Ａ及びプレキャスト下床版８Ｂとの接合剛性を一層高めるために、桁部材１，１の養生が終了したら、その上端面及び下端面にエポキシ系又はアクリル系の樹脂などの接着剤を塗布し、その上に細砂や硅砂を散布して表面に凹凸をつけることが好ましい。

また、プレキャスト上床版８Ａの下面及びプレキャスト下床版８Ｂの上面で桁部材１，１と接合する部分にエポキシ系又はアクリル系の樹脂などの接着剤を塗布し、そこに細砂や硅砂を散布して表面に凹凸をつけることが好ましい。

このような桁構造１００の施工方法によれば、別々に製作された桁部材１，１とプレキャスト上床版８Ａ及びプレキャスト下床版８Ｂとを確実に接合することができる。

また、プレキャスト上床版８Ａ及びプレキャスト下床版８Ｂの主鉄筋は、床開口部８１において接合部材３と干渉することがないので、切断することなく配置することができ、プレキャスト上床版８Ａ及びプレキャスト下床版８Ｂの強度を床開口部８１周辺で低下させることがない。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態の実施例３について説明する。なお、前記実施の形態又は他の実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

実施例３では、図６に示すように内部に中空部１０ａ，・・・が複数形成された桁部材１０について説明する。

この桁部材１０は、前記繊維補強セメント系混合材料によって製作されるものであって、内部に箱型の中空部１０ａ，・・・が上下２段に設けられている。

すなわちこの桁部材１０は、緊張材５を挿通させる上端部、中央部及び下端部には桁部材１０の長手方向に連続した中実部が形成され、その緊張材５，５，５の間には前記長手方向に間隔を置いて中空部１０ａ，・・・が複数形成されている。

このように桁部材１０に中空部１０ａ，・・・を設けることで、桁部材１０をさらに軽量化することができる。

また、部材厚さを薄くして軽量化した場合に比べて、断面二次モーメントが増加して面外の曲げモーメントに対する断面性能を増大させることができる。

この実施例３では、桁部材１０に複数の中空部１０ａ，・・・が形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、中空部１０ａの数が単数であってもよいし、中空部１０ａに代えて発泡スチロールのような軽量部材が配設された軽量部を設けてもよい。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態及び実施例では、桁部材１，１の上端面には桁部材１，１から張り出す大きさの上床版２Ａ又はプレキャスト上床版８Ａを配置した桁構造１００について説明したが、これに限定されるものではなく、下床版２Ｂ又はプレキャスト下床版８Ｂと同様の形状の上床版又はプレキャスト上床版を配置して断面視ロ字型の桁構造１００を構築したり、桁部材１を長手直交方向に間隔を置いて３列以上並べて複数の閉断面が形成される桁構造１００を構築したりすることができる。

また、前記実施の形態及び実施例では、桁部材１を断面視Ｉ型にした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ウェブ部と長めのフランジ部が組み合わされた断面視Ｔ型や断面視Ｈ型の桁部材によって桁構造を構成することもできる。

さらに、桁部材１，１を断面視Ｉ型に別々に製作させるのではなく、２枚のウェブ（桁部材）と下床版を組み合わせた一体の断面視Ｕ字型の桁により桁構造を構成することもできる。すなわち、このような断面視Ｕ字型の桁は、図１で言えば桁部材１，１と下床版２Ｂとを一体に構築した桁であって、実施例１の上床版２Ａと接合して所定の桁構造を構成したり、実施例２のプレキャスト上床版８Ａと接合して所定の桁構造を構成したりすることができる。

本発明の最良の実施の形態の桁構造の構成を説明する斜視図である。接合部材の構成を説明する斜視図である。実施例１の桁構造の施工方法を説明する斜視図である。桁部材の長手方向の接合構造を説明する断面図である。実施例２の桁構造の施工方法を説明する斜視図である。実施例３の桁部材の構成を説明する斜視図である。

符号の説明

１桁部材
２Ａ上床版（床版）
２Ｂ下床版（床版）
３接合部材
３１桁側板状部
３１ａ穴
３２床版側板状部
３２ａ穴
５緊張材
８Ａプレキャスト上床版（床版）
８Ｂプレキャスト下床版（床版）
８１床開口部
１０桁部材
１０ａ中空部

Claims

間隔を置いて複数並列される桁部材とその上端面間及び下端面間が床版で連結される桁構造であって、
前記桁部材は、圧縮強度が150N／ｍｍ^２以上、曲げ引張強度が25N／ｍｍ^２以上、割裂引張強度が10N／ｍｍ^２以上の力学的特性をもつ繊維補強セメント系混合材料によって形成され、
前記床版は、鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートによって形成されていることを特徴とする桁構造。
前記繊維補強セメント系混合材料は、セメントと、最大粒度径が2.5mm以下の骨材粒子と、ポゾラン系反応粒子と、分散剤とを含有する組成物を水と混合することにより得られるセメント系マトリックスに、直径が0.1〜0.3mm、長さが10〜30mmの形状の繊維を全容積の1〜4％混入して得られることを特徴とする請求項１に記載の桁構造。
前記桁部材は、内部に中空部又は軽量部材が配設された軽量部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の桁構造。
前記桁部材と前記床版とは双方に埋設される接合部材によって接合されており、前記接合部材は、前記桁部材の長手方向に延設されると共に穴を開口した桁側板状部と、該桁側板状部と平面視で略直交すると共に穴を開口した床版側板状部とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の桁構造。
請求項４に記載の桁構造の施工方法であって、前記接合部材の桁側板状部を上端部及び下端部に埋設した桁部材を前記繊維補強セメント系混合材料によって予め製作し、所定の位置に前記桁部材が並列されるように複数設置し、前記桁部材とその長手方向に予め設置された桁部材との間をそれらの桁部材に挿通させた緊張材によって一体化し、前記接合部材の床版側板状部と並列されるように床版用の主鉄筋を配置し、コンクリートを打設して床版を構築することを特徴とする桁構造の施工方法。
請求項４に記載の桁構造の施工方法であって、前記接合部材の桁側板状部を上端部及び下端部に埋設した桁部材を前記繊維補強セメント系混合材料によって予め製作すると共に、前記接合部材の床版側板状部が配設される位置に床開口部を設けた床版を鉄筋コンクリート又はプレストレストコンクリートによって予め製作し、前記桁部材の下端面間を連結させる下側の前記床版を所定の位置に設置し、その上に前記床版側板状部が前記床開口部に収容されるように前記桁部材を複数設置し、前記桁部材とその長手方向に予め設置された桁部材との間をそれらの桁部材に挿通させた緊張材によって一体化し、前記桁部材の上端面から上方に突起した前記床版側板状部が前記床開口部に収容されるように上側の前記床版を前記桁部材上に載置し、前記床開口部に充填材を充填して前記桁部材と前記床版とを接合することを特徴とする桁構造の施工方法。