JP3623899B2 - 複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造に関する。
本発明の接合構造が採用される複合箱桁は、上下並行なコンクリート床版と両側の波形鋼製ウエブとで形成されているので、全体がコンクリートで製作されているプレストレスコンクリート箱桁よりも軽量に製作でき、また、波形鋼板の特性である長さ方向（桁軸方向）の低剛性を生かすことによってコンクリート床版に対するプレストレスの導入においては利便性があるなどの理由により、橋桁として利用されていることは周知のところである。このような複合箱桁は、土木分野の他、建築分野や機械分野等において比較的長尺の大型構造物として使用するに好適している。
【０００２】
【従来の技術】
この種の複合箱桁における従来のコンクリート床版（コンクリートスラブ）と鋼製ウエブの接合構造としては、例えば従来例１として、特開平７−１８９４２５号公報等に示されたものを挙げることができる。
この接合構造は図２１に示すように、両側の波形鋼製ウエブ１２の上端面の桁軸方向にフランジプレート１３を溶接すると共に、各フランジプレート１３の外向き上面に多数の頭付きスタッド１４を溶接し、更に、前記フランジプレート１３及びスタッド部分にコンクリート床版１５を接続させるようにして打設して成る。前記の頭付きスタッド１４はコンクリート床版１５に埋設され、また、フランジプレート１３はコンクリート床版１５の受け板として作用することになって、両側の波形鋼製ウエブ１２とコンクリート床版１５との接合が達成される。
【０００３】
しかし、従来例１の接合構造においては、いくつかの問題点がある。
すなわち、一つには、波形鋼製ウエブ１２の上端面にフランジプレート１３を溶接するに際し、それらの接触部において波形をなす隅肉溶接を要するところから、溶接の自動化が困難であってコスト高となることである。他の一つは、複合箱桁合の桁軸方向にケーブルでプレストレスを導入する時、波形鋼製ウエブ１２の特性である低剛性がフランジプレート１３による抵抗により阻害され、コンクリート床版１５に対する十分にして好ましい状態でのプレストレスの導入が難しくなることである。更に別の一つには、下段のコンクリート床版の打設時にその上面と下部フランジの下面との間の接触部にブリージング水が溜まりやすく、その部分に空洞ができることになって、コンクリート床版と下部フランジとの接合について不具合を生じることである。
【０００４】
また、従来例２として図２２に示す例がある。この従来例２では、両側の波形鋼製ウエブ１２の上端面の桁軸方向に接合棒鋼１６を溶接すると共に、両側の波形鋼製ウエブ１２の上端部に多数の孔１７を穿設し、それらの孔１７に横方向の鉄筋１８を挿通させて両ウエブ間に掛け渡し、前記の縦横の鉄筋及びウエブの上辺部分にコンクリートを打設してコンクリート床版を形成させたものを挙げることができる。
【０００５】
しかし、従来例２の接合構造によれば、全体としての構成が複雑となるばかりか、波形鋼製ウエブ１２の上端辺部がコンクリート床版に対し差し込まれた状態となっているので、長期の使用においては、ウエブの差込み部分を通じてコンクリート床版内に雨水が浸入し、ウエブの差込み部分自体や前記の接合用鉄筋を腐食させることとなって、コンクリート床版と波形鋼製ウエブとの接合強度を低下させることになるなどの問題点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明に係る複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造は、前述の問題点を悉く解決するために提案されたものである。すなわち、本発明においては、鋼製ウエブ、特に波形鋼製ウエブの上下端面に溶接されるフランジや波形鋼製ウエブがコンクリート床版にさし込まれた状態を排することにより、構成を簡単にして接合構造のコストダウンを図ると共に、波形鋼製ウエブの長さ方向（桁軸方向）の低剛性が阻害されることをなくし、複合箱桁、すなわちコンクリート床版に対する桁軸方向のプレストレスの導入において十分なプレストレス量が得られるようにすることを目的とする。
【０００７】
また、コンクリート打設時のブリージング水による空洞の発生をなくしてコンクリートの充填における信頼性を向上させるようにし、更には、コンクリート床版と波形鋼製ウエブとの差し込み部の腐食を排すことにより、接合強度の安定性が十分に高められるようにすることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明に係る請求項１の複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造は、上下並行なコンクリート床版と両側の鋼製ウエブとからなるプレストレス導入方式の複合箱桁において、各鋼製ウエブの上下辺部の内側面又は外側面に横方向に向け多数の連結部材を突設し、上下のコンクリート床版は両側の鋼製ウエブの上下辺部の内側面又は外側面に対し前記連結部材を介して接合したことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の接合構造において、鋼製ウエブを波形鋼板で構成したことを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１、２記載の接合構造において、鋼製ウエブに突設する連結部材を棒体とし、それらをコンクリート床版に埋設することにより、コンクリート床版と鋼製ウエブとを接合したことを特徴とする。
更に、請求項４の発明は、請求項１、２記載の接合構造において、鋼製ウエブに突設する連結部材を板体とし、それらをコンクリート床版に埋設することにより、コンクリート床版と鋼製ウエブとを接合したことを特徴とする。
【０００９】
更にまた、請求項５の発明は、請求項３記載の接合構造において、鋼製ウエブに突設する連結部材を板体とし、それらの板体を波形鋼製ウエブの取付面に、該波形鋼製ウエブの谷部又における稜に対し傾斜させるようにして設けたことを特徴とする。
加えて、請求項６の発明は、請求項１乃至５記載の接合構造において、連結部材を孔開き板体としたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の接合構造を、図面に示す５例の実施形態に基づいて詳述する。
図１及び図２はこの発明の第１実施形態を、図３及び図４は第２実施形態を、図５及び図６は第３実施形態を、図７は第４実施形態を、図８は第５実施形態をそれぞれ示している。第２実施形態〜第５実施形態において、第１実施形態と同一の符号で示す部材ないし部位はそれぞれ相互にほぼ同等な作用を呈するので、それらについては重複説明を避け、主として第１実施形態の接合構造を代表させて説明する。
【００１１】
橋桁等として採用されるプレストレス方式の複合箱桁は、周知の通り、上下並行な鉄筋コンクリート製のコンクリート床版１，２と両側の波形鋼製ウエブ３，３とで中空に形成されるものであって、上下段のコンクリート床版１，２（コンクリートスラブ）には、それらコンクリート床版１，２の桁軸方向に埋設させた内ケーブル又は内棒鋼（図示しない）及び箱桁の中空部４を桁軸方向に挿通させた外ケーブル又は外棒鋼（図示しない）等により、プレストレスが導入付加される。
【００１２】
なお、複合箱桁には、桁軸方向の端部に横桁部が、また、桁軸方向の中間部に隔壁が設けられるのが普通であるが、図面においてはそれらの記入は省略してある。
【００１３】
図１及び図２に示すこの発明の第１実施形態においては、各波形鋼製ウエブ３の上下辺部３ａ，３ｂにおける内側面に横方向に向け多数の鋼製の連結部材５としての頭付きスタッド等の棒体が溶接等により突設させてある。そして、前記の棒体５を上下のコンクリート床版１，２の所定の部分に埋設させることにより、上下のコンクリート床版１，２と両側の鋼製ウエブ３，３の上下辺部３ａ，３ｂにおける内側面とを接合させ、複合箱桁が構成される。前記複合箱桁において、両側の鋼製ウエブ３は逆八の字状をなすように傾斜させて組み付けてある。
【００１４】
更に具体的には、上段のコンクリート床版１には本体部分から下方に一体に突設した左右一対の接合凸部１ａ，１ｂが設けてあって、各接合凸部１ａの外側面が各鋼製ウエブ３の上辺部３ａの内側面に対し棒状である連結部材５を介して離脱不能に接合され、また、下段のコンクリート床版２における桁軸直角方向の各側端面が各鋼製ウエブ３の下辺部３ｂの内側面に対し棒体である連結部材５を介して離脱不能に接合されている。
【００１５】
図１及び図２において、符号１ｂ，１ｂは上段のコンクリート床版１の両側辺を幅方向に張り出した張出し部、６はコンクリート床版１，２に埋設された鉄筋である。
【００１６】
次に、図４の第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、多数の頭付きスタッドのような棒体５は、いずれも各鋼製ウエブ３の上下辺部３ａ，３ｂの外側面に溶接等により突設させてある。そして、鋼製ウエブ３の上辺部３ａは上段コンクリート床版１の接合凸部１ａの内側面に当接してあり、鋼製ウエブ３の下辺部３ｂは下段コンクリート床版２の両側辺部に一体に突設したハンチ部２ａ，２ａのそれぞれの内側面に当接してある点が第１実施形態のものとは相違している。
【００１７】
但し、コンクリート床版１，２と鋼製ウエブ３，３との接合部において、鋼製ウエブ３の側面に突設された連結部材としての棒体５の突出部分がコンクリート床版１，２の所定の部位（１ａ，２ａ）に埋設され、その結合を強固なものとしていることは第１実施形態と変わりはない。
【００１８】
また、図５及び図６の第３実施形態の接合構造においては、棒体５は各鋼製ウエブ３の上辺部３ａについては、該ウエブ３の内側面に突設してあり、また、各鋼製ウエブ３の下辺部３ｂのものについては該ウエブ３の外側面に突設してある。そして、鋼製ウエブ３の上辺部３ａは上段コンクリート床版１の接合凸部１ａの外側面に当接してあり、鋼製ウエブ３の下辺部３ｂは下段コンクリート床版２のハンチ部２ａの内角面に当接してある点が第１実施形態のものとは相違している。
【００１９】
但し、コンクリート床版１，２と鋼製ウエブ３，３との接合部において、鋼製ウエブ３の側面に突設された連結部材としての棒体５の突出部分がコンクリート床版１，２の所定部位（１ａ，２ａ）に埋設され、その結合を強固なものとしていることは第１実施形態と変わりはない。
【００２０】
図７に示す第４実施形態は、図１及び図２の第１実施形態の変形例である。この例において、両側の波形鋼製ウエブ３，３はいずれも鉛直をなすように組み付けられ、また、下段コンクリート床版２にハンチ部２ａ，２ａが設けられている点を除けば、他の構成は第１実施形態のものとほぼ同等である。
【００２１】
図８に示す第５実施形態は、図３及び図４の第２実施形態の変形例であって、両側の波形鋼製ウエブ３，３はいずれも鉛直をなすように組み付けられている。他の構成は第２実施形態のものとほぼ同等である。
【００２２】
鋼製ウエブ３の上下辺部３ａ，３ｂにおける内側面又は外側面に横方向に向け、溶接等で突設される多数の連結部材５としては、上述のような頭付きスタッド（図９参照）その他の棒体、平板体、孔開き平板体（図１０及び図１１参照）及び／又はアングル材を切断したＬ字状の板片等の小部片を利用することができる。
【００２３】
前記の連結部材５が棒状であるものは、鋼製ウエブ３の取付面に対し直角をなすようにして固設するのが普通であるが、突出軸線を傾斜させて固設することもできる。また、前記の連結部材５を板体としたものは、図１０又は図１１に示すように波形鋼製ウエブ３の山部の稜３ｃに対し直角又は平行をなすようにして設けることもできるし、図１２に示すように山部の稜３ｃに対し傾斜させて設けることもできる。
【００２４】
要するに、連結部材５は同じ形状の小部片であっても、鋼製ウエブ３の取付面に対し取付けの向きを変えたり孔を穿設するなどの工夫により、コンクリート床版１，２に対する埋設において、固着具合（接合具合）を強化することができる。
【００２５】
なお、図１３及び図１４は、本発明の比較参考例を示す図で、同図において、符号５０は、コンクリート床版１，２に対し受け板としての作用を呈する連結部材（棒体）である。
【００２６】
また図１５〜図１８は、第１実施形態の接合構造についての施工工程の概略を例示したものである。その工程を順を追って説明すると、以下の通りである。
（１）第１工程（図１５参照）
連結部材５を内側面に突設した両側の波形鋼製ウエブ３，３をウエブ支保工８で支持させつつ下型枠９上に設置し、下段コンクリート床版（スラブ）２の配筋６を行う。
（２）第２工程（図１６参照）
下段コンクリート床版２を打設し養生する。
【００２７】
（３）第３工程（図１７参照）
上段コンクリート床版（スラブ）１用の上型枠１１を型枠支保工１０で支持させつつ波形鋼製ウエブ３，３上に設置し、上段コンクリート床版１の配筋６を行う。
（４）第４工程（図１８参照）
上段コンクリート床版１を打設し養生する。これをもって接合構造（複合箱桁の組立）が完成する。
なお、上記のウエブ支保工８、型枠支保工１０、下型枠９及び上型枠１１は適宜解体、撤去することは言うまでもない。
【００２８】
また、図１９及び図２０は、第２実施形態の接合構造についての施工工程における前半の手順の概略を例示したものである。
（１）第１工程（図１９）
下型枠９内に下段コンクリート床版（スラブ）２の配筋６を行い、下段コンクリート床版２の本体部を打設し養生する。次いで、連結部材５を内側面に突設した両側の波形鋼製ウエブ３，３をウエブ支保工８で支持させつつ前記下段コンクリート床版２の本体部上に設置する。
（２）第２工程（図２０）
下段コンクリート床版２のハンチ部２ａについてコンクリートを打設し養生する。
【００２９】
（３）第３工程以後の後半の手順に関しては、上述した第１実施形態の施工工程における第３工程（図１７参照）及び、第４工程（図１８参照）と同じであるから、その図示並びに説明は省略する。
【００３０】
なお、実施条件が許せば、波形鋼板に代えて平鋼板を用いて本発明を実施できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したこの発明の複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造によれば、従来の接合構造で採用されていた、波形鋼製ウエブの上下端に溶接されたスタッド突設用のフランジや接合部に縦横に配された鉄筋は備えられておらず、上下のコンクリート床版と両側の波形鋼製ウエブとの間を強固に結合するための小部片から成る連結部材は、各鋼製ウエブの上下辺部における内外側面に横向きに突設してあって、コンクリート床版の接合部は連結部材が突設された鋼製ウエブの上下辺部に当接させるようにしてあるので、次に示すような効果を奏する。
【００３２】
１．接合構造はその構成が簡単で、安価に提供できる。
２．接合用のフランジや縦鉄筋を備えていないので、波形鋼製ウエブの桁軸方向の低剛性が全く阻害されることがなく、コンクリート床版に対するプレストレスの導入において十分なプレストレスを付与できる。
【００３３】
３．コンクリート打設時にブリージング水による空洞の発生がなく、床版コンクリートの充填において充填の信頼性が向上する。
４．コンクリート床版と波形鋼製ウエブとの接合強度の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態の接合構造を実施した複合箱桁を一部切除して示す概略部分斜視図。（なお、図２以下の各図は図１同様いずれも概略的に示してある。）
【図２】（Ａ）はその横断正面図、（Ｂ）は図２（Ａ）におけるIIＢ部の拡大図、（Ｃ）は図２（Ａ）におけるIIＣ部の拡大図、（Ｄ）は図２（Ｃ）のIIＤ−IIＤ線による拡大部分断面図。
【図３】この発明の第１実施形態の接合構造を実施した複合箱桁を一部切除して示す部分斜視図。
【図４】（Ａ）はその横断正面図、（Ｂ）は図４（Ａ）におけるIVＢ部の拡大図、（Ｃ）は図２（Ａ）におけるIVＣ部の拡大図、（Ｄ）は図４（Ｃ）のIVＤ−IVＤ線による拡大部分断面図。
【図５】この発明の第３実施形態の接合構造を実施した複合箱桁を一部切除して示す部分斜視図。
【図６】（Ａ）はその横断正面図、（Ｂ）は図６（Ａ）におけるVIＢ部の拡大図、（Ｃ）は図６（Ａ）におけるVI（Ｃ）部の拡大図、（Ｄ）は図６（Ｃ）のVIＤ−VIＤ線による拡大部分断面図。
【図７】この発明の第４実施形態の接合構造を実施した複合箱桁を示す縦断正面図。
【図８】この発明の第５実施形態の接合構造を実施した複合箱桁を示す縦断正面図。
【図９】波形鋼製ウエブの上辺部の側面に対し連結部材として頭付きスタッドを突設した例を示す部分斜視図。
【図１０】波形鋼製ウエブの上辺部側面に対し連結部材として孔開き板体を突設した例を示す部分斜視図。
【図１１】波形鋼製ウエブの上辺部側面に対し連結部材として孔開き板体を突設した別の例を示す部分斜視図。
【図１２】波形鋼製ウエブの上辺部側面に対し連結部材として孔開き板体を突設した更に別の例を示す部分斜視図。
【図１３】本発明の比較参考例を示す図で、（Ａ）は複合箱桁の一部を切除して示す部分側面図、（Ｂ）は正面図。
【図１４】図１３の複合箱桁から取り外した波形鋼製ウエブ及びそのウエブの上下辺部の側面に突設された板体（連結部材）の拡大部分斜視図。
【図１５】第１実施形態の接合構造（図１及び図２参照）についての施工工程における第１工程を示す正面図。
【図１６】その第２工程の正面図。
【図１７】その第３工程の正面図。
【図１８】その第４工程の正面図。
【図１９】第２実施形態の接合構造（図４参照）についての施工工程における第１工程を示す正面図。
【図２０】その第２工程の正面図。
【図２１】（Ａ）、（Ｂ）は、従来例１の断面図と詳細部斜視図である。
【図２２】（Ａ）、（Ｂ）は、従来例２の断面図と詳細部斜視図である。
【符号の説明】
１ 上段のコンクリート床版
１ａ 接合凸部
１ｂ 張出し部
２ 下段のコンクリート床版
２ａ ハンチ部
３ 波形鋼製ウエブ
３ａ 上辺部
３ｂ 下辺部
３ｃ 稜
３ｄ 谷部
４ 中空部
５ 連結部材（棒体）
５０ 連結部材
６ 鉄筋（配筋）
７ 嵌込み凹部
８ ウエブ支保工
９ 下型枠
１０ 型枠支保工
１１ 上型枠
１２ 波形鋼板ウエブ
１３ フランジプレート
１４ 頭付きスタッド
１５ コンクリート床版
１６ 接合棒鋼
１７ 孔
１８ 横鉄筋
【発明の属する技術分野】
この発明は、複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造に関する。
本発明の接合構造が採用される複合箱桁は、上下並行なコンクリート床版と両側の波形鋼製ウエブとで形成されているので、全体がコンクリートで製作されているプレストレスコンクリート箱桁よりも軽量に製作でき、また、波形鋼板の特性である長さ方向（桁軸方向）の低剛性を生かすことによってコンクリート床版に対するプレストレスの導入においては利便性があるなどの理由により、橋桁として利用されていることは周知のところである。このような複合箱桁は、土木分野の他、建築分野や機械分野等において比較的長尺の大型構造物として使用するに好適している。
【０００２】
【従来の技術】
この種の複合箱桁における従来のコンクリート床版（コンクリートスラブ）と鋼製ウエブの接合構造としては、例えば従来例１として、特開平７−１８９４２５号公報等に示されたものを挙げることができる。
この接合構造は図２１に示すように、両側の波形鋼製ウエブ１２の上端面の桁軸方向にフランジプレート１３を溶接すると共に、各フランジプレート１３の外向き上面に多数の頭付きスタッド１４を溶接し、更に、前記フランジプレート１３及びスタッド部分にコンクリート床版１５を接続させるようにして打設して成る。前記の頭付きスタッド１４はコンクリート床版１５に埋設され、また、フランジプレート１３はコンクリート床版１５の受け板として作用することになって、両側の波形鋼製ウエブ１２とコンクリート床版１５との接合が達成される。
【０００３】
しかし、従来例１の接合構造においては、いくつかの問題点がある。
すなわち、一つには、波形鋼製ウエブ１２の上端面にフランジプレート１３を溶接するに際し、それらの接触部において波形をなす隅肉溶接を要するところから、溶接の自動化が困難であってコスト高となることである。他の一つは、複合箱桁合の桁軸方向にケーブルでプレストレスを導入する時、波形鋼製ウエブ１２の特性である低剛性がフランジプレート１３による抵抗により阻害され、コンクリート床版１５に対する十分にして好ましい状態でのプレストレスの導入が難しくなることである。更に別の一つには、下段のコンクリート床版の打設時にその上面と下部フランジの下面との間の接触部にブリージング水が溜まりやすく、その部分に空洞ができることになって、コンクリート床版と下部フランジとの接合について不具合を生じることである。
【０００４】
また、従来例２として図２２に示す例がある。この従来例２では、両側の波形鋼製ウエブ１２の上端面の桁軸方向に接合棒鋼１６を溶接すると共に、両側の波形鋼製ウエブ１２の上端部に多数の孔１７を穿設し、それらの孔１７に横方向の鉄筋１８を挿通させて両ウエブ間に掛け渡し、前記の縦横の鉄筋及びウエブの上辺部分にコンクリートを打設してコンクリート床版を形成させたものを挙げることができる。
【０００５】
しかし、従来例２の接合構造によれば、全体としての構成が複雑となるばかりか、波形鋼製ウエブ１２の上端辺部がコンクリート床版に対し差し込まれた状態となっているので、長期の使用においては、ウエブの差込み部分を通じてコンクリート床版内に雨水が浸入し、ウエブの差込み部分自体や前記の接合用鉄筋を腐食させることとなって、コンクリート床版と波形鋼製ウエブとの接合強度を低下させることになるなどの問題点を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明に係る複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造は、前述の問題点を悉く解決するために提案されたものである。すなわち、本発明においては、鋼製ウエブ、特に波形鋼製ウエブの上下端面に溶接されるフランジや波形鋼製ウエブがコンクリート床版にさし込まれた状態を排することにより、構成を簡単にして接合構造のコストダウンを図ると共に、波形鋼製ウエブの長さ方向（桁軸方向）の低剛性が阻害されることをなくし、複合箱桁、すなわちコンクリート床版に対する桁軸方向のプレストレスの導入において十分なプレストレス量が得られるようにすることを目的とする。
【０００７】
また、コンクリート打設時のブリージング水による空洞の発生をなくしてコンクリートの充填における信頼性を向上させるようにし、更には、コンクリート床版と波形鋼製ウエブとの差し込み部の腐食を排すことにより、接合強度の安定性が十分に高められるようにすることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明に係る請求項１の複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造は、上下並行なコンクリート床版と両側の鋼製ウエブとからなるプレストレス導入方式の複合箱桁において、各鋼製ウエブの上下辺部の内側面又は外側面に横方向に向け多数の連結部材を突設し、上下のコンクリート床版は両側の鋼製ウエブの上下辺部の内側面又は外側面に対し前記連結部材を介して接合したことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の接合構造において、鋼製ウエブを波形鋼板で構成したことを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１、２記載の接合構造において、鋼製ウエブに突設する連結部材を棒体とし、それらをコンクリート床版に埋設することにより、コンクリート床版と鋼製ウエブとを接合したことを特徴とする。
更に、請求項４の発明は、請求項１、２記載の接合構造において、鋼製ウエブに突設する連結部材を板体とし、それらをコンクリート床版に埋設することにより、コンクリート床版と鋼製ウエブとを接合したことを特徴とする。
【０００９】
更にまた、請求項５の発明は、請求項３記載の接合構造において、鋼製ウエブに突設する連結部材を板体とし、それらの板体を波形鋼製ウエブの取付面に、該波形鋼製ウエブの谷部又における稜に対し傾斜させるようにして設けたことを特徴とする。
加えて、請求項６の発明は、請求項１乃至５記載の接合構造において、連結部材を孔開き板体としたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の接合構造を、図面に示す５例の実施形態に基づいて詳述する。
図１及び図２はこの発明の第１実施形態を、図３及び図４は第２実施形態を、図５及び図６は第３実施形態を、図７は第４実施形態を、図８は第５実施形態をそれぞれ示している。第２実施形態〜第５実施形態において、第１実施形態と同一の符号で示す部材ないし部位はそれぞれ相互にほぼ同等な作用を呈するので、それらについては重複説明を避け、主として第１実施形態の接合構造を代表させて説明する。
【００１１】
橋桁等として採用されるプレストレス方式の複合箱桁は、周知の通り、上下並行な鉄筋コンクリート製のコンクリート床版１，２と両側の波形鋼製ウエブ３，３とで中空に形成されるものであって、上下段のコンクリート床版１，２（コンクリートスラブ）には、それらコンクリート床版１，２の桁軸方向に埋設させた内ケーブル又は内棒鋼（図示しない）及び箱桁の中空部４を桁軸方向に挿通させた外ケーブル又は外棒鋼（図示しない）等により、プレストレスが導入付加される。
【００１２】
なお、複合箱桁には、桁軸方向の端部に横桁部が、また、桁軸方向の中間部に隔壁が設けられるのが普通であるが、図面においてはそれらの記入は省略してある。
【００１３】
図１及び図２に示すこの発明の第１実施形態においては、各波形鋼製ウエブ３の上下辺部３ａ，３ｂにおける内側面に横方向に向け多数の鋼製の連結部材５としての頭付きスタッド等の棒体が溶接等により突設させてある。そして、前記の棒体５を上下のコンクリート床版１，２の所定の部分に埋設させることにより、上下のコンクリート床版１，２と両側の鋼製ウエブ３，３の上下辺部３ａ，３ｂにおける内側面とを接合させ、複合箱桁が構成される。前記複合箱桁において、両側の鋼製ウエブ３は逆八の字状をなすように傾斜させて組み付けてある。
【００１４】
更に具体的には、上段のコンクリート床版１には本体部分から下方に一体に突設した左右一対の接合凸部１ａ，１ｂが設けてあって、各接合凸部１ａの外側面が各鋼製ウエブ３の上辺部３ａの内側面に対し棒状である連結部材５を介して離脱不能に接合され、また、下段のコンクリート床版２における桁軸直角方向の各側端面が各鋼製ウエブ３の下辺部３ｂの内側面に対し棒体である連結部材５を介して離脱不能に接合されている。
【００１５】
図１及び図２において、符号１ｂ，１ｂは上段のコンクリート床版１の両側辺を幅方向に張り出した張出し部、６はコンクリート床版１，２に埋設された鉄筋である。
【００１６】
次に、図４の第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、多数の頭付きスタッドのような棒体５は、いずれも各鋼製ウエブ３の上下辺部３ａ，３ｂの外側面に溶接等により突設させてある。そして、鋼製ウエブ３の上辺部３ａは上段コンクリート床版１の接合凸部１ａの内側面に当接してあり、鋼製ウエブ３の下辺部３ｂは下段コンクリート床版２の両側辺部に一体に突設したハンチ部２ａ，２ａのそれぞれの内側面に当接してある点が第１実施形態のものとは相違している。
【００１７】
但し、コンクリート床版１，２と鋼製ウエブ３，３との接合部において、鋼製ウエブ３の側面に突設された連結部材としての棒体５の突出部分がコンクリート床版１，２の所定の部位（１ａ，２ａ）に埋設され、その結合を強固なものとしていることは第１実施形態と変わりはない。
【００１８】
また、図５及び図６の第３実施形態の接合構造においては、棒体５は各鋼製ウエブ３の上辺部３ａについては、該ウエブ３の内側面に突設してあり、また、各鋼製ウエブ３の下辺部３ｂのものについては該ウエブ３の外側面に突設してある。そして、鋼製ウエブ３の上辺部３ａは上段コンクリート床版１の接合凸部１ａの外側面に当接してあり、鋼製ウエブ３の下辺部３ｂは下段コンクリート床版２のハンチ部２ａの内角面に当接してある点が第１実施形態のものとは相違している。
【００１９】
但し、コンクリート床版１，２と鋼製ウエブ３，３との接合部において、鋼製ウエブ３の側面に突設された連結部材としての棒体５の突出部分がコンクリート床版１，２の所定部位（１ａ，２ａ）に埋設され、その結合を強固なものとしていることは第１実施形態と変わりはない。
【００２０】
図７に示す第４実施形態は、図１及び図２の第１実施形態の変形例である。この例において、両側の波形鋼製ウエブ３，３はいずれも鉛直をなすように組み付けられ、また、下段コンクリート床版２にハンチ部２ａ，２ａが設けられている点を除けば、他の構成は第１実施形態のものとほぼ同等である。
【００２１】
図８に示す第５実施形態は、図３及び図４の第２実施形態の変形例であって、両側の波形鋼製ウエブ３，３はいずれも鉛直をなすように組み付けられている。他の構成は第２実施形態のものとほぼ同等である。
【００２２】
鋼製ウエブ３の上下辺部３ａ，３ｂにおける内側面又は外側面に横方向に向け、溶接等で突設される多数の連結部材５としては、上述のような頭付きスタッド（図９参照）その他の棒体、平板体、孔開き平板体（図１０及び図１１参照）及び／又はアングル材を切断したＬ字状の板片等の小部片を利用することができる。
【００２３】
前記の連結部材５が棒状であるものは、鋼製ウエブ３の取付面に対し直角をなすようにして固設するのが普通であるが、突出軸線を傾斜させて固設することもできる。また、前記の連結部材５を板体としたものは、図１０又は図１１に示すように波形鋼製ウエブ３の山部の稜３ｃに対し直角又は平行をなすようにして設けることもできるし、図１２に示すように山部の稜３ｃに対し傾斜させて設けることもできる。
【００２４】
要するに、連結部材５は同じ形状の小部片であっても、鋼製ウエブ３の取付面に対し取付けの向きを変えたり孔を穿設するなどの工夫により、コンクリート床版１，２に対する埋設において、固着具合（接合具合）を強化することができる。
【００２５】
なお、図１３及び図１４は、本発明の比較参考例を示す図で、同図において、符号５０は、コンクリート床版１，２に対し受け板としての作用を呈する連結部材（棒体）である。
【００２６】
また図１５〜図１８は、第１実施形態の接合構造についての施工工程の概略を例示したものである。その工程を順を追って説明すると、以下の通りである。
（１）第１工程（図１５参照）
連結部材５を内側面に突設した両側の波形鋼製ウエブ３，３をウエブ支保工８で支持させつつ下型枠９上に設置し、下段コンクリート床版（スラブ）２の配筋６を行う。
（２）第２工程（図１６参照）
下段コンクリート床版２を打設し養生する。
【００２７】
（３）第３工程（図１７参照）
上段コンクリート床版（スラブ）１用の上型枠１１を型枠支保工１０で支持させつつ波形鋼製ウエブ３，３上に設置し、上段コンクリート床版１の配筋６を行う。
（４）第４工程（図１８参照）
上段コンクリート床版１を打設し養生する。これをもって接合構造（複合箱桁の組立）が完成する。
なお、上記のウエブ支保工８、型枠支保工１０、下型枠９及び上型枠１１は適宜解体、撤去することは言うまでもない。
【００２８】
また、図１９及び図２０は、第２実施形態の接合構造についての施工工程における前半の手順の概略を例示したものである。
（１）第１工程（図１９）
下型枠９内に下段コンクリート床版（スラブ）２の配筋６を行い、下段コンクリート床版２の本体部を打設し養生する。次いで、連結部材５を内側面に突設した両側の波形鋼製ウエブ３，３をウエブ支保工８で支持させつつ前記下段コンクリート床版２の本体部上に設置する。
（２）第２工程（図２０）
下段コンクリート床版２のハンチ部２ａについてコンクリートを打設し養生する。
【００２９】
（３）第３工程以後の後半の手順に関しては、上述した第１実施形態の施工工程における第３工程（図１７参照）及び、第４工程（図１８参照）と同じであるから、その図示並びに説明は省略する。
【００３０】
なお、実施条件が許せば、波形鋼板に代えて平鋼板を用いて本発明を実施できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したこの発明の複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造によれば、従来の接合構造で採用されていた、波形鋼製ウエブの上下端に溶接されたスタッド突設用のフランジや接合部に縦横に配された鉄筋は備えられておらず、上下のコンクリート床版と両側の波形鋼製ウエブとの間を強固に結合するための小部片から成る連結部材は、各鋼製ウエブの上下辺部における内外側面に横向きに突設してあって、コンクリート床版の接合部は連結部材が突設された鋼製ウエブの上下辺部に当接させるようにしてあるので、次に示すような効果を奏する。
【００３２】
１．接合構造はその構成が簡単で、安価に提供できる。
２．接合用のフランジや縦鉄筋を備えていないので、波形鋼製ウエブの桁軸方向の低剛性が全く阻害されることがなく、コンクリート床版に対するプレストレスの導入において十分なプレストレスを付与できる。
【００３３】
３．コンクリート打設時にブリージング水による空洞の発生がなく、床版コンクリートの充填において充填の信頼性が向上する。
４．コンクリート床版と波形鋼製ウエブとの接合強度の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態の接合構造を実施した複合箱桁を一部切除して示す概略部分斜視図。（なお、図２以下の各図は図１同様いずれも概略的に示してある。）
【図２】（Ａ）はその横断正面図、（Ｂ）は図２（Ａ）におけるIIＢ部の拡大図、（Ｃ）は図２（Ａ）におけるIIＣ部の拡大図、（Ｄ）は図２（Ｃ）のIIＤ−IIＤ線による拡大部分断面図。
【図３】この発明の第１実施形態の接合構造を実施した複合箱桁を一部切除して示す部分斜視図。
【図４】（Ａ）はその横断正面図、（Ｂ）は図４（Ａ）におけるIVＢ部の拡大図、（Ｃ）は図２（Ａ）におけるIVＣ部の拡大図、（Ｄ）は図４（Ｃ）のIVＤ−IVＤ線による拡大部分断面図。
【図５】この発明の第３実施形態の接合構造を実施した複合箱桁を一部切除して示す部分斜視図。
【図６】（Ａ）はその横断正面図、（Ｂ）は図６（Ａ）におけるVIＢ部の拡大図、（Ｃ）は図６（Ａ）におけるVI（Ｃ）部の拡大図、（Ｄ）は図６（Ｃ）のVIＤ−VIＤ線による拡大部分断面図。
【図７】この発明の第４実施形態の接合構造を実施した複合箱桁を示す縦断正面図。
【図８】この発明の第５実施形態の接合構造を実施した複合箱桁を示す縦断正面図。
【図９】波形鋼製ウエブの上辺部の側面に対し連結部材として頭付きスタッドを突設した例を示す部分斜視図。
【図１０】波形鋼製ウエブの上辺部側面に対し連結部材として孔開き板体を突設した例を示す部分斜視図。
【図１１】波形鋼製ウエブの上辺部側面に対し連結部材として孔開き板体を突設した別の例を示す部分斜視図。
【図１２】波形鋼製ウエブの上辺部側面に対し連結部材として孔開き板体を突設した更に別の例を示す部分斜視図。
【図１３】本発明の比較参考例を示す図で、（Ａ）は複合箱桁の一部を切除して示す部分側面図、（Ｂ）は正面図。
【図１４】図１３の複合箱桁から取り外した波形鋼製ウエブ及びそのウエブの上下辺部の側面に突設された板体（連結部材）の拡大部分斜視図。
【図１５】第１実施形態の接合構造（図１及び図２参照）についての施工工程における第１工程を示す正面図。
【図１６】その第２工程の正面図。
【図１７】その第３工程の正面図。
【図１８】その第４工程の正面図。
【図１９】第２実施形態の接合構造（図４参照）についての施工工程における第１工程を示す正面図。
【図２０】その第２工程の正面図。
【図２１】（Ａ）、（Ｂ）は、従来例１の断面図と詳細部斜視図である。
【図２２】（Ａ）、（Ｂ）は、従来例２の断面図と詳細部斜視図である。
【符号の説明】
１ 上段のコンクリート床版
１ａ 接合凸部
１ｂ 張出し部
２ 下段のコンクリート床版
２ａ ハンチ部
３ 波形鋼製ウエブ
３ａ 上辺部
３ｂ 下辺部
３ｃ 稜
３ｄ 谷部
４ 中空部
５ 連結部材（棒体）
５０ 連結部材
６ 鉄筋（配筋）
７ 嵌込み凹部
８ ウエブ支保工
９ 下型枠
１０ 型枠支保工
１１ 上型枠
１２ 波形鋼板ウエブ
１３ フランジプレート
１４ 頭付きスタッド
１５ コンクリート床版
１６ 接合棒鋼
１７ 孔
１８ 横鉄筋
Claims (6)
- 上下並行なコンクリート床版と両側の鋼製ウエブとからなるプレストレス導入方式の複合箱桁において、各鋼製ウエブの上下辺部の内側面又は外側面に横方向に向け多数の連結部材を突設し、上下のコンクリート床版は両側の鋼製ウエブの上下辺部の内側面又は外側面に対し前記連結部材を介して接合したことを特徴とする複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造。
- 前記鋼製ウエブが波形鋼板からなる請求項１記載の複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造。
- 鋼製ウエブに突設する連結部材を棒体とし、それらをコンクリート床版に埋設することにより、コンクリート床版と鋼製ウエブとを接合したことを特徴とする請求項１または２記載の複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造。
- 鋼製ウエブに突設する連結部材を板体とし、それらをコンクリート床版に埋設することにより、コンクリート床版と鋼製ウエブとを接合したことを特徴とする請求項１または２記載の複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造。
- 鋼製ウエブに突設する連結部材を板体とし、それらの板体を波形鋼製ウエブの取付側面に、該波形鋼製ウエブの谷部における稜に対し傾斜させるようにして設けたことを特徴とする請求項４記載の複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造。
- 連結部材を孔開き板体としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の複合箱桁におけるコンクリート床版と鋼製ウエブの接合構造。
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