JP2013044191A - 橋梁支承構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の軟質板と複数の硬質板とを交互に積層させた積層ゴム10を有するゴム支承材1を、橋桁21と橋脚22との間に設けた構成であって、積層ゴム10における上鋼板10Aの上面に対して締付けボルト13によって締結されるとともに、橋桁21に固定される上部フランジ板11と、締付けボルト13の上部フランジ板11を拘束する拘束面と上部フランジ板11との間に介挿されるコイルばね17とを備えた橋梁支承構造を提供する。
【選択図】図1
Description
ここで、橋梁において、鉛直荷重の支持とは、桁重量や人や車の重さなどの上部構造からの鉛直荷重を下部構造に伝達する機能である。また、鉛直方向の柔らかさとは、橋桁の撓みによる回転方向の変形に追随する機能である。
特許文献1には、硬質板と粘性ゴム層との積層体からなるせん断変形機能を有する第2ゴム支承体上に、当接板を介して橋桁の鉛直反力支持機能及び回転吸収機能を有する第1ゴム支承体上を一体的に積層させ、この第1ゴム支承体上に上沓が取り付けられた構成について開示されている。
すなわち、上述した特許文献1では、複数のゴム支承体を必要とするため、コストが増大するとともに、設置工数も増大するという問題があった。
さらに、第2ゴム支承体の上にさらに高さをもった第1ゴム支承体を積み重ねて設置するため、設置に必要なスペースが大きくなってしまう。通常、桁下の空間には高さ方向の制約があることから、高さを抑えた支承構造が求められており、その点で改良の余地があった。
また、本発明の他の目的は、高さ寸法を抑えることで、桁下における高さ寸法に制約がある設置スペースに配置可能とする橋梁支承構造を提供することである。
本発明に係る橋梁支承構造は、複数の軟質板と複数の硬質板とを交互に積層させた積層ゴムを有するゴム支承材を、橋桁と橋脚との間に設けた橋梁支承構造であって、積層ゴムにおける最上段の硬質板の上面に対して締付けボルトによって締結されるとともに、橋桁に固定される上部フランジ板と、締付けボルトの上部フランジ板を拘束する拘束面と上部フランジ板との間に介挿される弾性体と、を備えていることを特徴としている。
しかも、上述したように複数のゴム支承材を設けない簡単な構造となるので、コストを抑えることができる。
この場合には、コイルばねを締付けボルトと同軸に配置することができるうえ、加工も不要となることから、簡単な構造で施工を容易に行うことができる。
この場合には、コイルばねと締付けボルトの頭部とが弾性ゴム材の弾性変形により緩衝した状態で接触(当接)することから、コイルばねの耐疲労性を向上させることができ、コイルばねに繰り返し生じる橋桁の撓みによる疲労を抑制することができる。
この場合には、ゴム部材の弾性変形を利用して橋桁の撓みよる上部フランジ板の上向きへの変位を吸収することができ、これにより積層ゴムには前記引張力が与えられない構成とすることができる。
ここで、上述したゴム支承材1の上下方向に延びる中心軸を支承軸Oという。
締付けボルト13によって積層ゴム10に取り付けられた上部フランジ板11は、橋桁21の自重等ととともに、コイルばね17の付勢力によって積層ゴム10に対して下向きに押し付けられている。
また、図1及び図2に示すように、収容凹部15において、締付けボルト13を締め付けたときの座金18と底面15aとの間の空間(これを回転変位吸収部という)の高さ寸法Hは、H≧L×θに設定されている。このように、コイルばね17の高さ寸法HをL×θ以上とすることで、積層ゴム10に引張力を作用させない前記回転変位吸収部の高さ寸法Hを規定することができる。
図1乃至図3に示すように、橋桁21の自重や人、車の重量等の鉛直荷重による圧縮力を積層ゴム10によって吸収し、橋桁21の撓みによって生じる負の変位(回転変位)をコイルばね17によって吸収することができる。
すなわち、図3に示すように、橋桁21に橋脚22から離反する方向への撓み(引張力)が生じたとき、その橋桁21とともに上部フランジ板11にも引張力が作用する。
しかも、上述したように複数のゴム支承材を設けない簡単な構造となるので、コストを抑えることができる。
また、ゴム支承材1の高さ寸法を抑えることで、桁下における高さ寸法に制約がある設置スペースに配置することができるという効果を奏する。
さらにまた、本実施形態では上部フランジ板11に収容凹部15を設けて、その収容凹部15内に弾性体や締付けボルト13を収める構成としているが、これに制限されることはなく、例えば締付けボルト13の頭部13aが橋桁21に干渉しない位置に設けることが可能であれば、この収容凹部15を設けない構成であってもよい。
さらに、収容凹部15の位置、大きさ、深さ、数量等の構成については、積層ゴム10の大きさ、位置、橋桁の形状等の条件に応じて適宜変更可能である。
2 橋梁
10 積層ゴム
10A 上鋼板(最上段の硬質板)
10B 下鋼板
11 上部フランジ板
12 下部フランジ板
13 締付けボルト
13a 頭部
13b 雄ねじ部
14 ゴム板
15 収容凹部
15a 底面
16 ボルト挿通孔
17 コイルばね(弾性体)
18 座金
19 ゴム部材(弾性体)
20 弾性ゴム材
21 橋桁
22 橋脚
C ボルト軸
O 支承軸
Claims (6)
- 複数の軟質板と複数の硬質板とを交互に積層させた積層ゴムを有するゴム支承材を、橋桁と橋脚との間に設けた橋梁支承構造であって、
前記積層ゴムにおける最上段の前記硬質板の上面に対して締付けボルトによって締結されるとともに、前記橋桁に固定される上部フランジ板と、
前記締付けボルトの前記上部フランジ板を拘束する拘束面と前記上部フランジ板との間に介挿される弾性体と、
を備えていることを特徴とする橋梁支承構造。 - 前記橋桁の撓みによって生じる回転角をθとし、前記締付けボルトのボルト軸から前記ゴム支承材の支承軸までの距離をLとしたとき、
前記弾性体の高さ寸法Hは、H≧L×θとなることを特徴とする請求項1に記載の橋梁支承構造。 - 前記上部フランジ板には、その上面側に開口が設けられ前記締付けボルトの頭部を収容可能な収容凹部と、該収容凹部の底面に板厚方向に貫通するとともに前記締付けボルトの雄ねじ径よりも大径をなす挿通孔と、が設けられ、
前記収容凹部内において、前記締付けボルトの頭部と前記底面との間に前記弾性体が介挿されていることを特徴とする請求項1または2に記載の橋梁支承構造。 - 前記弾性体は、コイルばねであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の橋梁支承構造。
- 前記コイルばねと前記締付けボルトの頭部との間に弾性ゴム材が設けられていることを特徴とする請求項4に記載の橋梁支承構造。
- 前記弾性体は、ゴム部材から形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の橋梁支承構造。
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