JP3451220B2 - 波形鋼板ウェブpc箱桁橋 - Google Patents

波形鋼板ウェブpc箱桁橋

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明はウェブに波形鋼板
を使用した波形鋼板ウェブPC箱桁橋に関するものであ
る。 【0002】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】連続桁
橋では支間より支点位置における曲げモーメントが大き
くなることから、ウェブの成が支間方向の中央部から支
点側へかけて、または支点寄りで大きくなるが、ウェブ
に波形鋼板を使用した波形鋼板ウェブPC箱桁橋におい
ても従来は図11〜図13に示すようにウェブの成が拡大す
る区間ではウェブの成に対応し、波形鋼板の成が拡大し
ている。 【0003】このため、波形鋼板の下端を下部コンクリ
ート床版の傾斜角度に応じて切断する必要がある上、部
位毎に波形鋼板のユニットの形状が変化することから、
波形鋼板のユニット毎に切断位置が相違するため、波形
鋼板の製作が難しい。 【0004】また成が支点側へかけて拡大することで、
1枚の波形鋼板ユニットの寸法が大きくなるため、支間
方向中央部から支点側へかけて取扱いが難しくなり、建
て込み作業性が低下する。 【0005】更に波形鋼板は鉛直荷重に伴う曲げモーメ
ントによる圧縮力に抵抗できないことから、支点位置に
おいては圧縮力負担部材が下部コンクリート床版のみに
なるため、下部コンクリート床版の版厚を大きくする必
要がある。 【0006】この発明は上記背景より、ウェブの成に応
じて波形鋼板の成が変化する従来構造の問題を解消する
箱桁橋を提案するものである。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明では支間の全長に
亘って波形鋼板の成を一定にし、ウェブの成が大きくな
る区間において下部コンクリート床版からウェブコンク
リートを立ち上げ、波形鋼板の下端をウェブコンクリー
トに接合することにより、波形鋼板の製作を単純化し、
支点位置における建て込み作業性を確保すると共に、下
部コンクリート床版の版厚を抑制する。 【0008】波形鋼板の成が支間の全長に亘って一定で
あることで、部位毎に波形鋼板のユニットの形状が変化
せず、統一されるため、全波形鋼板ユニットを同一寸法
で製作すればよく、波形鋼板ユニットの製作と管理が単
純化される。 【0009】また波形鋼板ユニットの形状が統一される
ことで、ウェブの成が一定の区間と変化する区間とで取
扱いに違いがないため、ウェブの成が変化する区間にお
ける建て込み作業性が向上する。 【0010】波形鋼板ユニットの高さは運搬上の制約か
ら3m以下に抑えられ、高さが3mを越える区間では波
形鋼板ユニットを水平溶接する必要が生ずるが、本発明
ではウェブの成が大きくなる区間においても波形鋼板ユ
ニットが運搬上の制約の範囲内に納まり、水平溶接する
必要も生じないため、施工性と経済性も向上する。 【0011】ウェブの成が大きくなる区間では曲げモー
メントによる圧縮力に対して下部コンクリート床版とウ
ェブコンクリートが抵抗するため、下部コンクリート床
版の版厚を大きくする必要は生じない。 【0012】ウェブの成が大きくなる区間ではまた、図
14に示すように下部コンクリート床版2からウェブコン
クリート4が立ち上がることから、上部コンクリート床
版1の上縁から図心C1 位置までの距離Y1 が、図15に
示すウェブコンクリートがない従来構造の上部コンクリ
ート床版の上縁から図心C2 位置までの距離Y2 より大
きくなるため、(Y1 −Y2 )分だけ、上部コンクリー
ト床版1内に橋軸方向に挿通するPC鋼材10によるコン
クリートへのプレストレス導入に伴うコンクリートの応
力度が大きくなる利点がある。 【0013】PC鋼材10の図心C1 との間の距離である
偏心量ep はY1 −(PC鋼材10の上部コンクリート床
版1の上縁からの距離Yp )であり、プレストレス力に
よる上部コンクリート床版1のコンクリートの上縁と下
縁の各応力度σ1 ,σ2 は、プレストレス力をP、上部
コンクリート床版1のコンクリートの断面積をA、コン
クリートの上縁側の断面係数をW1 、下縁側の断面係数
をW2 として以下のように求められる。 【0014】σ1 =P/A+P・ep /W1 、σ2 =P
/A+P・ep /W2 この式より偏心量ep が大きい程、プレストレス導入に
よるコンクリートの応力度が大きくなるため、プレスト
レスの導入効果が有効に発揮されることが分かる。 【0015】コンクリートの上縁と下縁の各応力度は上
記プレストレス力Pによる応力度σ 1 ,σ2 に、曲げモ
ーメントMによる応力度M/W1 ,M/W2 が加算され
て求められる。 【0016】 【発明の実施の形態】この発明は死荷重及び活荷重に対
し、対になって曲げモーメントに抵抗する上部コンクリ
ート床版1及び下部コンクリート床版2と、両床版1,
2をつなぐウェブの波形鋼板3から構成される波形鋼板
ウェブPC箱桁橋において、図1〜図3に示すように支
間の全長に亘って波形鋼板3の成を一定にしたものであ
る。 【0017】図1に示すようにウェブの成は支間方向の
中央部から支点側へかけて、または支点寄りで大きくな
るが、支間の全長に亘って波形鋼板3の成が一定である
ことに伴い、ウェブの成が大きくなる区間においては図
1のx−x線断面図である図2に示すように下部コンク
リート床版2からウェブコンクリート4が立ち上がり、
波形鋼板3の下端がウェブコンクリート4に接合され
る。 【0018】ウェブの成が一定の支間方向中央部寄りの
区間においては図1のy−y線断面図である図3に示す
ように波形鋼板3の下端は下部コンクリート床版2に接
合される。波形鋼板3の上端は支間の全長に亘って上部
コンクリート床版1に接合される。 【0019】波形鋼板3と上部コンクリート床版1との
接合は例えば図2のA部の拡大図である図4,図5に示
すように波形鋼板3の上端にフランジプレート5を溶接
し、フランジプレート5の上面に孔明き鋼板ジベル6を
突設し、孔明き鋼板ジベル6を上部コンクリート床版1
のコンクリート中に埋設することにより、または図8に
示すようにフランジプレート5に多数のスタッドジベル
9を突設し、スタッドジベル9をコンクリート中に埋設
することにより行われる。 【0020】波形鋼板3と下部コンクリート床版2、も
しくはウェブコンクリート4との接合も同様に図3のB
部の拡大図である図6に示すように波形鋼板3の下端に
フランジプレート5を溶接し、フランジプレート5の下
面に孔明き鋼板ジベル6を突設し、孔明き鋼板ジベル6
をコンクリート中に埋設することにより、または孔明き
鋼板ジベル6に代えてスタッドジベル9をフランジプレ
ート5に突設し、スタッドジベル9をコンクリート中に
埋設することにより行われる。 【0021】孔明き鋼板ジベル6は図5,図7に示すよ
うにプレート60に長さ方向に間隔をおいて孔61が明けら
れた形をし、フランジプレート5の長さ方向に沿い、フ
ランジプレート5の面に垂直に溶接される。図面では孔
61を円形に形成しているが、孔61の形は円形に限られな
い。 【0022】孔明き鋼板ジベル6の孔61内にはプレート
60の長さ方向の水平せん断力に対する接合部の靱性及び
水平せん断耐力を高めるために、必要により図4,図5
に示すように鉄筋7が貫通して上部コンクリート床版1
の下端、及び下部コンクリート床版2の上端に沿って配
筋される。孔明き鋼板ジベル6の本体であるプレート60
には縞鋼板が使用される場合もある。 【0023】図9,図10はウェブの両外側において、上
部コンクリート床版1と下部コンクリート床版2間に上
部コンクリート床版1の剛性を確保するためのストラッ
ト8を架設した場合のPC箱桁橋を示す。ストラット8
は橋軸方向に間隔を隔てて架設される。 【0024】 【発明の効果】支間の全長に亘って波形鋼板の成を一定
にし、ウェブの成が大きくなる区間において下部コンク
リート床版からウェブコンクリートを立ち上げ、波形鋼
板の下端をウェブコンクリートに接合することで、波形
鋼板のユニットの形状が統一されるため、全波形鋼板ユ
ニットを同一寸法で製作すればよく、波形鋼板ユニット
の製作と管理が単純化される。 【0025】またウェブの成が一定の区間と変化する区
間とで取扱いに違いがないため、ウェブの成が変化する
区間における建て込み作業性が向上する上、ウェブの成
が大きくなる区間においても波形鋼板ユニットが運搬上
の制約の範囲内に納まり、水平溶接する必要も生じない
ため、施工性と経済性も向上する。 【0026】加えてウェブの成が大きくなる区間では曲
げモーメントによる圧縮力に対して下部コンクリート床
版とウェブコンクリートが抵抗するため、下部コンクリ
ート床版の版厚を大きくする必要がない。 【0027】更にウェブの成が大きくなる区間では上部
コンクリート床版の上縁から図心までの距離が従来構造
の上部コンクリート床版の上縁から図心までの距離より
大きくなる結果、上部コンクリート床版内に配置される
PC鋼材の偏心量が大きくなるため、プレストレス導入
によるコンクリートの応力度が大きくなり、プレストレ
スの導入効果を有効に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の波形鋼板ウェブPC箱桁橋を示した立
面図である。 【図2】図1のx−x線断面図である。 【図3】図1のy−y線断面図である。 【図4】波形鋼板と上部コンクリート床版の接合部を示
した断面図であり、図2のA部の詳細図である。 【図5】図4のx−x線断面図である。 【図6】波形鋼板と下部コンクリート床版の接合部を示
した断面図であり、図3のB部の詳細図である。 【図7】波形鋼板と孔明き鋼板ジベルの関係を示した斜
視図である。 【図8】孔明き鋼板ジベルに代えてスタッドジベルを突
設した場合を示した斜視図である。 【図9】他の波形鋼板ウェブPC箱桁橋を示した立面図
である。 【図10】図9の断面図であり、中心線の左側はx−x
線断面図、右側はy−y線断面図である。 【図11】従来の波形鋼板ウェブPC箱桁橋を示した立
面図である。 【図12】図11のx−x線断面図である。 【図13】図11のy−y線断面図である。 【図14】本発明のウェブの成が大きくなる区間におけ
る図心の位置を示した縦断面図である。 【図15】従来構造のウェブの成が大きくなる区間にお
ける図心の位置を示した縦断面図である。 【符号の説明】 1……上部コンクリート床版、2……下部コンクリート
床版、3……波形鋼板、4……ウェブコンクリート、5
……フランジプレート、6……孔明き鋼板ジベル、60…
…プレート、61……孔、7……下端筋、8……ストラッ
ト、9……スタッドジベル、10……PC鋼材。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 上部コンクリート床版及び下部コンクリ
    ート床版と、両床版をつなぐウェブの波形鋼板から構成
    され、ウェブの成が支間方向の中央部から支点側へかけ
    て、または支点寄りで大きくなる波形鋼板ウェブPC箱
    桁橋であり、支間の全長に亘って波形鋼板の成が一定
    で、ウェブの成が大きくなる区間においては下部コンク
    リート床版からウェブコンクリートが立ち上がり、波形
    鋼板の下端がウェブコンクリートに接合されている波形
    鋼板ウェブPC箱桁橋。
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