JP3682521B2 - ２段主桁合成床版橋の構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板とコンクリートの合成構造でなる合成床版橋に於いて、該合成床版に上側主桁及び下側主桁で構成された２段主桁を備えた合成床版の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種合成床版の構造としては一例として図７に示すものがあった。これについて説明すれば、当該合成床版１、１は、鋼板２、２上にコンクリート３、３を打設して構成している。そして該鋼板２、２はコンクリート打設部２ａ、２ａと継手部２ｂ、２ｂとを有しており、所定の大きさを形成している。該コンクリート打設部２ａ、２ａ上面には、所定の間隔でスタッドジベル又はパイプジベル等のジベル４を溶接により固定し、コンクリート３を打設する。また、前記合成床版１、１の相互間は、前記鋼板２、２の継手部２ｂ、２ｂを互いに突き合わせて、その下面に添接板５を溶接する。これにより、前記鋼板２、２が連続して面一となり一体化する。図中６、７はそれぞれコンクリート３内に互いに交差して配置された上主鉄筋である。そして、当該合成床版１、１は、一段形式の主桁（図示せず）を介して所定の橋台に架設している。
【０００３】
従来の合成床版の構造に於ける他の例としては、図８に示すものがあった。これについて説明すれば、当該合成床版１、１、１、１は、鋼板２、２、２、２上にコンクリート３、３、３、３を打設して構成している。そして、該鋼板２、２、２、２はそれぞれコンクリート打設部２ａ、２ａ、２ａ、２ａと継手部２ｂ、２ｂ、２ｂ、２ｂを有しており、所定の大きさを形成している。該コンクリート打設部２ａ、２ａ、２ａ、２ａには、所定の間隔で貫通孔２ｃ、２ｃ…を配設し、高力ボルト８を固定し、上記鋼板２、２、２、２のずれ止めを行っている。また、前記合成床版１、１、１、１の相互間は、鋼板２、２、２、２の継手部２ｂ、２ｂの下面より添接板５を当接し、該継手部２ｂ、２ｂ及び添接板５にそれぞれ貫通孔２ｃ、２ｃ…を備え、この貫通孔２ｃ、２ｃ…内に前記高力ボルト８を所望数個を挿入し配置しかつ緊締し、当該合成床版１、１、１、１同志を摩擦接合として結合する。図８に於いて、合成床版１、１、１、１は例示として４つのブロックで構成され、これらのブロックの組立により形成された空間Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ内は現場打ちコンクリートとして、現地にてコンクリート３を打設する。そして、上記合成床版１、１、１、１は図示するように、一段形式の主桁９を介して所定の橋台（図示せず）に架設している。
尚、図中、６、７は前記図７に示す例示と同様に上主鉄筋である。
【０００４】
また、従来の技術に於ける更に他の例としてコンクリート床版のいわゆるＲＣ床版の構造がある。これは、現場で型枠を作製し、この型枠に鉄筋を配置して、コンクリートを打設して構成する現場打ちコンクリート床版と、予め工場で型枠を作製し、この型枠に鉄筋を配置しコンクリートを打設して床版を製造し、現場に持ち込み、主桁上面又は橋台に直接に架設する構造のもとがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に於ける合成床版やＲＣ床版等の構造は、叙上した構成であるので、次のような課題が存在した。
すなわち、一般的に既設道路の横断橋等に於いては、桁下空間を所定範囲に確保する必要があると共に、路面レベルを既設道路レベルに合致させて接合設置することが要請される。そのため、主桁下面から当該既設道路の横断橋の道路面までの高さが規定され、望ましくは低く設定する必要がある。これは、既設道路の横断橋に限らず、流積断面の確保が要請される河川横断橋等に於いても同様である。
【０００６】
前記した従来の技術に於いて、特に、コンクリート床版、いわゆるＲＣ床版を使用する場合は、比較的短いスパンであっても、本来的に剛性が低くコンクリートや鉄筋等の自重（死荷重）及び車両等の通行による活荷重による弛みが大きくなるにつれ、所定の剛性が確保できず、ＲＣ床版に毀損を惹起することもあった。これを防止するためには、特に、剛性の極めて高い鉄筋を配置し、更には多量のコンクリートの打設を行うなど、施工費又は材料費が大幅に嵩むという問題点があった。
そして、上記したように例えば、１５ｍ程度の比較的短いスパンの場合は、前述した従来の技術の如く主桁９上に鋼板２、２、２、２を配置して対応できるが、当該スパンが１５ｍ以上のように長くなると、前記死荷重や前記活荷重による弛みが更に大きくなり、これに対処すべく上記鋼板２、２、２、２の厚さを厚くし剛性を高める必要がある。そして当該合成床版１、１、１、１等の断面を更に厚くすることによる該鋼板の材料費を不経済とした上に、更に、死荷重を増加させるという悪循環を伴う弊害が誘起される問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、既設道路の横断橋や河川横断橋等の主桁下面から合成床版上面までの高さ、すなわち鋼板橋の主桁高さを可能な限り低く設定すべく主桁を上側主桁と下側主桁を備えた２段主桁で構成してなり、橋梁架設後は、鋼板自重やコンクリート重量、すなわち合成床版のコンクリートを硬化するまでの死荷重に対しては前記２段主桁及び鋼板の剛性で耐荷し、併せて該合成床版に係る当該死荷重の応力及び弛みを小さく設定すると共に、該合成床版のコンクリートを硬化した後は、該合成床版と該２段主桁が一体となった合成断面により当該死荷重及び車両等の通行に伴い発生する活荷重を吸収できることを特徴とした２段主桁合成床版橋の構造を提供することを目的としたものであって、次の構成、手段から成立する。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、床版コンクリートを打設した合成床版を有しかつ上側主桁と下側主桁とでなる２段主桁を備えた合成床版橋において、前記合成床版の上面かぶり付近に網鉄筋を配設し、合成床版の底面には鋼板を設置し、前記上側主桁が前記合成床版内に設置すると共に上側フランジ及び下側フランジを備えた第１Ｈ型鋼でなり、前記下側主 桁が該第１Ｈ型鋼の下側フランジに前記合成床版の底面の鋼板を介して高力ボルトで固定する上側フランジ及び下側フランジを備えた第２Ｈ型鋼でなることを特徴とする２段主桁合成床版橋の構造である。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、床版コンクリートを打設した合成床版を有しかつ上側主桁と下側主桁とでなる２段主桁を備えた合成床版橋において、前記合成床版の上面かぶり付近に網鉄筋を配設し、合成床版の底面には鋼板を設置し、前記上側主桁が前記合成床版内に設置すると共に上側フランジ及び下側フランジを備えた第１Ｈ型鋼でなり、前記下側主桁が該第１Ｈ型鋼の下側フランジに前記合成床版の底面の鋼板を介して高力ボルトで固定する上側フランジ及び箱桁閉断面を形成する下側鋼板に高力ボルトで固定する下側フランジを備えた第２Ｈ型鋼でなることを特徴とする２段主桁合成床版橋の構造である。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、前記第１Ｈ型鋼の上側フランジの下面及び／又は前記合成床版の下面に配置した鋼板の上面にスタッドボルトジベルを立設したことを特徴とする請求項１又は２記載の２段主桁合成床版橋の構造である。
【発明の実施の形態】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態１】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態１について、図１に基づき説明する。
【００１２】
図１は２段主桁合成床版橋に備えた２段主桁合成床版橋の下側を開放にしたいわゆる開断面を示すものであって、本発明に係る２段主桁合成床版橋に於ける実施の形態１の垂直断面である。
【００１３】
１０は合成床版であって、コンクリートすなわち床版コンクリート１１を打設し固化する。該合成床版１０は底部すなわち、床版コンクリート１１を打設したときは、そのコンクリート１１の底面１１ａに位置する鋼板１２を配置している。また、合成床版１０の上部、すなわち上面かぶり付近に網鉄筋１３を配設している。このように、合成床版１０はコンクリート床版、いわゆるＲＣ床版と相違しており、前記床版コンクリート１１の他に、鋼板１２、網鉄筋１３、その他の配筋（図示せず）等で構成されている。
【００１４】
１４は２段主桁であって、上側主桁１５と下側主桁１６とで構成されている。該上側主桁１５は、上側フランジ１５ａ及び下側フランジ１５ｂを備えてなり、例えば、ロールＨ鋼又は溶接ビルトＨ鋼等のＨ型鋼で構成している。該下側主桁１６は上側フランジ１６ａ及び下側フランジ１６ｂを備えており、例えば、前記上側主桁１５と同様にＨ型鋼で構成している。而して、前記上側及び下側主桁１５、１６は第1及び第２Ｈ型鋼であり、その他Ｔ型鋼、Ｉ型鋼等を適用しても差支えない。そして、上側主桁１５及び下側主桁１６はロールＨ鋼等を使用したので、製作に於いて、特殊な溶接装置や歪み取り作業を不要とする特徴がある。
前記上側主桁１５と前記下側主桁１６は前記鋼板１２を介在させて、該上側主桁１５の下側フランジ１５ｂと該下側主桁１６の上側フランジ１６ａを高力ボルト１７等で接合している。この接合形態はいわゆる摩擦接合である。
【００１５】
前記上側主桁１５と前記下側主桁１６の接合方法について、図２に基づき説明する。
上側主桁１５の下側フランジ１５ｂ及び下側主桁１６の上側フランジ１６ａは上側主桁１５及び下側主桁１６の略中心垂直方向に設けたウエブ１５ｃ、１６ｃを基点として左右方向に板厚状に張出し形成している。当該下側フランジ１５ｂ及び下側主桁１６の上側フランジ１６ａの左右位置には、ボルト貫通孔１５ｄ、１６ｄを穿設している。そして、前記ボルト貫通孔１５ｄ、１６ｄに対応した位置に、前記鋼板１２のボルト孔１２ａ、１２ａを配設している。図中１７ａ、１７ｂはワッシャ、１７ｃはナットである。而して、前記高力ボルト１７の軸部１７ｄは、例えば外周部にねじを刻設してあり、前記下側フランジ１５ｂのボルト貫通孔１５ｄ、鋼板１２のボルト孔１２ａ及び上側フランジ１６ａのボルト貫通孔１６ｄを挿通し、ナット７ｃで緊締する。そしてこの高力ボルト１７の接合作業は現場にて行うものとする。
尚、上記した上側主桁１５と下側主桁１６の接合方法は一つの実施例であり、本発明はこれに限定されず、例えば下側フランジ１５ｂを又は上側フランジ１６ａを省略し、鋼板１２に直接接合する形態でもよい。
【００１６】
次に、前記合成床版１０の底部に設けた鋼板１２の上面、すなわち、該合成床版１０の内部側方向面には長ボルト、スタッドボルトジベルやボルト式ジベル等のジベル１８を所望間隔毎に一連にかつ多数個立設している。該スタッドボルトジベル１８等はその基端部を周囲を前記鋼板１２の上面に溶接手段等を使用して接合する。
尚、当該スタッドボルトジベル１８等に代えて、高力ボルトを使用し鋼板１２に貫通孔を穿設しこれに該高力ボルトを挿入する構成とする。
また、前記合成床版１０の底部に設けた鋼板１２の上面と同様に、上側主桁１５の上側フランジ１５ａの下面にも長ボルトやスタッドジベル又はボルト式ジベル等ジベル１８を図１に示すように所望数個を立設した構成とする。また、前記上側主桁１５及び前記下側主桁１６の上、下側フランジ１５ａ、１５ｂ及び１６ａ、１６ｂの幅長寸法や板厚寸法は当該合成床版１０に係る曲げモーメントや剪断力又は弛みの程度に応じて適宜設定するものとする。
【００１７】
尚、上記説明では、高力ボルト１７を前記上側主桁１５の下側フランジ１５ｂの上面から挿入して固定したが、逆の場合、すなわち該下側主桁１６の上側フランジ１６ａ側から挿入固定する構成でもよい。
【００１８】
上記合成床版１０の構成に於いて、該床版１０内に床版コンクリート１１を打設し、固化する。該床版コンクリート１１の合成床版１０内へ打設し固化する方法は、架設現場で行う場合と、工場製作する場合がある。そして合成床版１０内にコンクリートを打設し固化されると、図１に示すように一連に長いスパン例えば３０ｍ程度であっても鋼板の１２の上面に積載することもある。このとき、前記上側主桁１５が床版コンクリート１１内に埋め込まれ、該床版コンクリート１１と一体合成される。而して、本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態１が完成する。
【００１９】
次に、発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態１の組み立てや作用等を説明する。
本発明の実施の形態１の合成床版橋は叙上の構成であるので、橋梁架設後に於いては、床版コンクリート１１の硬化までのコンクリート重量や鋼板の自重等のいわゆる死荷重に対しては、上下に配置した２段主桁１４の剛性と鋼板１２の剛性、更には前記鋼板１２及び上側主桁１５の上側フランジ１５ａの下面上に立設したスタッドボルトやボルト式ジベル等のジベル１８の鋼性等により抵抗しかつ吸収する。そしてかかる死荷重の応力や弛みを小さく設定することができる。そして、床版コンクリート１１の硬化後は、合成床版１０及び鋼板１２と２段主桁１４が一体となり、前記活荷重に抵抗し、かつ吸収する。
その結果、３０ｍ以上の比較的大きいスパンであっても、下側主桁１６の高さをスパンの１／４０〜１／５０程度に抑え、桁下空間の確保を容易にし、低桁橋の構造を実現できる。
また、上記鋼板１２は、各種のジベル１８を介して床版コンクリート１１と一体となって合成構造を形成したので、当該合成床版１０に発生する引張応力に抵抗する機能も保持した２段主桁合成床版橋を提供できる。
【００２０】
また、本発明の実施の形態１によれば、当該２段主桁合成床版橋に於ける構造ユニットの幅長を例えば、略２．５ｍ以下に設定し、これを工場製作して現場まで輸送した後、架設現場で長さ方向に該構造ユニットを地組して架設すれば、型枠を要として床版コンクリート１１を打設することができる。更に、該構造ユニットの幅長を１０ｍ以下に設定すれば、トレーラー等特殊車両を使用することなく、輸送を可能とするので、橋梁施工が容易となる。
【００２１】
【発明の実施の形態２】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態２について、図３に基づき説明する。
【００２２】
図３は２段主桁合成床版に備えた２段主桁の下側を閉塞したいわゆる閉断面を示すものであって、本発明に係る２段主桁合成床版橋に於ける実施の形態２の垂直断面である。
【００２３】
１９は下側鋼板であって、前記２段主桁１４の下側主桁１６の下側フランジ１６ｂの下面に接合している。この接合形態としては前記図２に示すような接合方法と略同一であり、高力ボルト１７、１７により、該下側フランジ１６ｂの左右部を該下側鋼板１９に緊締固定する。この接合方法はいわゆる摩擦接合であって、架設現場にて手作業を行う。
【００２４】
前記本発明に係る実施の形態２は下側主桁１６の下側フランジ１６ｂを隣接する他の下側フランジ１６ｂと連結した箱桁閉断面の構造であって、前記実施の形態１に示す開断面に於いて、下側主桁１６のウエブ１６ｃ又は下側フランジ１６ｂ等の断面不足あるいは、該下側フランジ１６ｂが厚く設定し過ぎた場合に構成する。
このように、本発明に係る実施の形態２は高力ボルト７により、前記２段主桁１４及び下側鋼板１９を一体化固定したので、当該合成床版橋に加わる死荷重や活荷重が実施の形態１の場合よりも増大しても合成床版橋が高い鋼性を発揮し、曲げモーメントや剪断力に対しても耐力を強化し、発生する弛みを小さく抑制する作用を奏する。そして、前記実施の形態１に比較し、更に、桁高を低く設定することができる作用がある。
【００２５】
尚、前記本発明に係る実施の形態２の他の構成部分は、前記実施の形態１の構成と略同一であり、同一番号及び同一符号を付し、その説明を省略する。
また、発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態２の組み立てや作用等は前記実施の形態と略同一であるので説明を省略する。
【００２６】
【発明の実施の形態３】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３について図４に基づき説明する。
【００２７】
図４は、例えば溶接ビルトH鋼等でなる上下主桁を溶接手段又は高力ボルトで接合した２段主桁合成床版橋に於いて、２段主桁の下側を開放した断面図を示すものである。該図４は、本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３の垂直断面図である。
【００２８】
２０は、２段主桁であって、上側主桁２１と下側主桁２２とで構成されている。該上側主桁２１は上側フランジ２１ａを備えており、該上側フランジ２１ａの略中心垂直方向にウエブ２１ｂを垂下し、形成している。
そして、該上主桁２１は例えば、溶接ビルトＨ鋼等のＨ型鋼で構成している。前記下側主桁２２は上側フランジ２２ａ、下側フランジ２２ｂ及び上、下側フランジ２２ａ、２２ｂ間に介在させたウエブ２２ｃを備えており、例えば、前記上側主桁２１と同様に溶接ビルト鋼等で構成している。
尚、前記上、下側主桁２１及び２２は溶接ビルト鋼以外のＴ型鋼やI型鋼等各種の鋼材で代替させてもよい。
【００２９】
次に、前記上側主桁２１と前記下側主桁２２の接合方法について説明する。
上側主桁２１のウエブ２１ｂの下端は、前記下側主桁２２の上側フランジ２２ａの上面２２ａ４に溶接手段で溶接され、該上側フランジ２２ａの上面２２ａ４に固定する。また、下側主桁２２の該上側フランジ２２ａの左、右側面２２ａ１、２２ａ２は前記鋼板１２の縁部１２ｄに溶接される。従って、当該下側主桁２２の上側フランジ２２ａは前記鋼板に固定された状態となる。このように、上側主桁２１と下側主桁２２は溶接によって接合することを特徴としている。
尚、前記下側主桁２２の上側のフランジ２２ａに代えて、前記上側主桁２１に下側フランジを設置し、これを代用することで本発明に係る実施の形態３を実施することもできる。すなわち、前記上側主桁２１又は下側主桁２２の下側フランジ又は上側フランジ２２ａのいずれか一方を省略し２段主桁２０を簡単な構成とすることができる。
【００３０】
また、前述によれば、前記鋼板１２の縁部１２ｄを前記上側フランジ２２ａの左右側面２２ａ１、２２ａ２に溶接接合する方法を示したが、本発明に係る実施の形態３に於いて、その変形例として、図５に示すように、高力ボルト１７を使用して前記鋼板１２と前記上側フランジ２２ａをいわゆる摩擦接合する方法もある。これについて説明すれば、前記鋼板１２には所望位置又は所望数のウエブ貫通孔１２ｂを配設している。該ウエブ貫通孔１２ｂ内に上側主桁２１のウエブ２１ｂを挿入配置し、そして、鋼板１２のウエブ貫通孔１２ｂに隣接した部位に設けた左右のボルト孔１２ａ、１２ａ及び上側フランジ２２ａの左右部位にボルト貫通孔２２ａ３、２２ａ３をそれぞれ穿設している。
【００３１】
而して、前記下側主桁２２の上側フランジ２２ａの上面２２ａ４が前記鋼板１２の縁部１２ｄに隣接する部位に於ける下面１２ｃに当接する。そこで、前記鋼板１２のボルト孔１２ａ、１２ａと上側フランジ２２ａのボルト貫通孔２２ａ３、２２ａ３を合致させる。そして、高力ボルト１７、１７の軸部１７ｄ、１７ｄを挿入して、ナット１７ｃ、１７ｃをワッシャ１７ａ、１７ｂを介して締め付ける。このようにして、前記２段主桁２０及び下側主桁２２が前記鋼板１２に接合する。この接合形態は摩擦接合であって、前述した溶接接合と略同一の機能を備えるものである。
【００３２】
尚、本発明はによる２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３の組立や床版コンクリート１１の打設等の作用は上述した実施の形態１と略同一でありその説明を省略する。
また、発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３の組み立てや作用等は実施の形態１と略同一であるのでその説明を省略する。
【００３３】
【発明の実施の形態４】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態４について図６に基づき説明する。
【００３４】
図６は２段主桁合成床版に備えた２段主桁の下側を閉塞したいわゆる閉断図を示すものであって、本発明に係る２段主桁合成床版橋に於ける実施の形態４の垂直断面である。
【００３５】
前記本発明に係る実施の形態４は、下側主桁２２の下側フランジ２２ｂを省略し、該下側主桁２２のウエブ２２ｃの下端２２ｃ１を直接的に下側鋼板１９の上面１９ａに溶接した構成であって、いわゆる箱桁閉断面の構造である。
本実施の形態４は、前記実施の形態３に示す閉断面に於いて、下側主桁２２のウエブ２２ｃ又は下側フランジ２２ｂ等の断面不足や該下側フランジ２２ｂが厚く設定し過ぎた場合に構成する。このように、本発明に係る実施の形態４は溶接手段により、前記下側主桁２２及び下側鋼板１９を一体化固定したもので、当該合成床版橋に加わる死荷重や活荷重が実施の形態３の場合よりも増大したときに於いて、該合成床版橋が高い鋼性を発揮し、床版橋に加わる曲げモーメントや剪断力に対しても耐力を強化し、発生する弛みを小さく抑制する作用を有する。そして前記実施の形態３に比較し、更に桁高を低く設定することができる作用がある。
また、発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態４の組み立てや作用等は実施の形態１と略同一であるのでその説明を省略する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造は、叙上の構成及び作用を有するので次の効果がある。
請求項１記載の発明によれば、床版コンクリートを打設した合成床版を有しかつ上側主桁と下側主桁とでなる２段主桁を備えた合成床版橋において、前記合成床版の上面かぶり付近に網鉄筋を配設し、合成床版の底面には鋼板を設置し、前記上側主桁が前記合成床版内に設置すると共に上側フランジ及び下側フランジを備えた第１Ｈ型鋼でなり、前記下側主桁が該第１Ｈ型鋼の下側フランジに前記合成床版の底面の鋼板を介して高力ボルトで固定する上側フランジ及び下側フランジを備えた第２Ｈ型鋼でなることを特徴とする２段主桁合成床版橋の構造を提供する。
このような構成としたので、主桁が２段主桁で構成され、床版橋の架設時に於いては、該２段主桁や床版コンクリート又は鋼板の荷重等自重による死荷重に対して、当該２段主桁及び鋼板による剛性で抵抗し、これを吸収することができること及び当該床版橋の桁高を例えば、スパンの１／４０〜１／５０に可能な限り低く設定でき、桁下空間の確保を容易にすると共に床版コンクリートの押抜き剪断力に耐える各種の横断橋に適用できると共に、構造ユニットの幅を２.５ｍ以下にして工場製作を行い、これを輸送し、架設現場で長さ方向に地組して架設を行い、型枠を不要とした上で、コンクリートの打設を行い得ること、及び下側主桁の上部すなわち上側フランジに鋼板を容易かつ確実に溶接手段を使用することなく取付けができると共に、コンクリートを打設後は、合成床版として、特に、網鉄筋を配設し、該コンクリートの補強と耐荷力を補強し、車両の通行等に伴い発生する活荷重に抵抗し得る床版橋とし、さらに、前記上、下側主桁の境界部分に鋼板を配置したので、該鋼板が引張応力に抵抗する上記合成床版の鉄筋として及び床版コンクリートの打設時に於いては、型枠としての機能させる効果がある。また、当該２段主桁合成床版橋に於いて、上側主桁と下側主桁を容易に組立可能にすると共に高力ボルトが合成床版のずれ止めの機能を果し、実施化及び工期の促進を図れる効果がある。
【００３７】
請求項２記載の発明によれば、床版コンクリートを打設した合成床版を有しかつ上側主桁と下側主桁とでなる２段主桁を備えた合成床版橋において、前記合成床版の上面かぶり付近に網鉄筋を配設し、合成床版の底面には鋼板を設置し、前記上側主桁が前記合成床版内に設置すると共に上側フランジ及び下側フランジを備えた第１Ｈ型鋼でなり、前記下側主桁が該第１Ｈ型鋼の下側フランジに前記合成床版の底面の鋼板を介して高力ボルトで固定する上側フランジ及び箱桁閉断面を形成する下側鋼板に高力ボルトで固定する下側フランジを備えた第２Ｈ型鋼でなることを特徴とする２段主桁合成床版橋の構造を提供する。
このような構成にしたので、請求項１記載の効果に加えて当該合成床版橋を箱桁断面とし、該合成床版橋の剛性を向上させ、更に桁高を低く設定すると共に、組立を容易にし、工期を短縮できる効果がある。
【００３８】
請求項３記載の発明によれば、前記第１Ｈ型鋼の上側フランジの下面及び／又は前記合成床版の下面に配置した鋼板の上面にスタッドボルトジベルを立設したことを特徴とする請求項１又は２記載の２段主桁合成床版橋の構造を提供する。
このような構成としたので、床版コンクリートを該合成床版内に打設後に、当該コンクリートと上側主桁を適切に合成した合成構造を形成し、当該合成床版橋の剛性を高め、それに加わる死荷重又は活荷重や曲げモーメント等、外力に耐える構造とする効果がある。
【図面の詳細な説明】
【図１】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態１を示す垂直断面図である。
【図２】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態１について、鋼板と２段主桁の接合構造を示す要部を断面した拡大側面図である。
【図３】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態２を示す垂直断面図である。
【図４】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３を示す垂直断面図である。
【図５】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３について、鋼板と２段主桁の接合構造を示す要部を断面した拡大側面図である。
【図６】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態４を示す垂直断面図である。
【図７】従来の技術に於ける合成床版の構造の一例を示す断面図である。
【図８】従来の技術に於ける合成床版の構造の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 合成床版
２ 鋼板
２ａ コンクリート打設部
２ｂ 継手部
２ｃ 貫通孔
３ コンクリート
４ ジベル
５ 添接板
７ 上主鉄筋
８ 高力ボルト
９ 一段形式の主桁
１０ 合成床版
１１ 床版コンクリート
１１ａ 床版コンクリートの底面
１２ 鋼板
１２ａ 鋼板のボルト孔
１２ｂ ウエブ貫通孔
１２ｃ 鋼板の縁部の下面
１２ｄ 鋼板の縁部
１３ 網鉄筋
１４ ２段主桁
１５ 上側主桁
１５ａ 上側主桁の上側フランジ
１５ｂ 上側主桁の下側フランジ
１５ｃ 上側主桁のウエブ
１５ｄ ボルト貫通孔
１６ 下側主桁
１６ａ 下側主桁の上側フランジ
１６ｂ 下側主桁の下側フランジ
１６ｃ 下側主桁のウエブ
１６ｄ 下側主桁のウエブ
１７ ボルト貫通孔
１７ａ、１７ｂ ワッシャ
１７ｃ ナット
１７ｄ 高力ボルトの軸部
１８ ジベル
１９ 下側鋼板
１９ａ 下側鋼板の上面
２０ ２段主桁
２１ 上側主桁
２１ａ 上側主桁の上側フランジ
２１ｂ 上側主桁のウエブ
２２ 下側主桁
２２ａ 下側主桁の上側フランジ
２２ａ１ 下側主桁の上側フランジの左側面
２２ａ２ 下側主桁の上側フランジの右側面
２２ａ３ 下側主桁のボルト貫通孔
２２ａ４ 下側主桁の上側フランジの上面
２２ｂ 下側主桁の下側フランジ
２２ｃ 下側主桁のウエブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼板とコンクリートの合成構造でなる合成床版橋に於いて、該合成床版に上側主桁及び下側主桁で構成された２段主桁を備えた合成床版の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種合成床版の構造としては一例として図７に示すものがあった。これについて説明すれば、当該合成床版１、１は、鋼板２、２上にコンクリート３、３を打設して構成している。そして該鋼板２、２はコンクリート打設部２ａ、２ａと継手部２ｂ、２ｂとを有しており、所定の大きさを形成している。該コンクリート打設部２ａ、２ａ上面には、所定の間隔でスタッドジベル又はパイプジベル等のジベル４を溶接により固定し、コンクリート３を打設する。また、前記合成床版１、１の相互間は、前記鋼板２、２の継手部２ｂ、２ｂを互いに突き合わせて、その下面に添接板５を溶接する。これにより、前記鋼板２、２が連続して面一となり一体化する。図中６、７はそれぞれコンクリート３内に互いに交差して配置された上主鉄筋である。そして、当該合成床版１、１は、一段形式の主桁（図示せず）を介して所定の橋台に架設している。
【０００３】
従来の合成床版の構造に於ける他の例としては、図８に示すものがあった。これについて説明すれば、当該合成床版１、１、１、１は、鋼板２、２、２、２上にコンクリート３、３、３、３を打設して構成している。そして、該鋼板２、２、２、２はそれぞれコンクリート打設部２ａ、２ａ、２ａ、２ａと継手部２ｂ、２ｂ、２ｂ、２ｂを有しており、所定の大きさを形成している。該コンクリート打設部２ａ、２ａ、２ａ、２ａには、所定の間隔で貫通孔２ｃ、２ｃ…を配設し、高力ボルト８を固定し、上記鋼板２、２、２、２のずれ止めを行っている。また、前記合成床版１、１、１、１の相互間は、鋼板２、２、２、２の継手部２ｂ、２ｂの下面より添接板５を当接し、該継手部２ｂ、２ｂ及び添接板５にそれぞれ貫通孔２ｃ、２ｃ…を備え、この貫通孔２ｃ、２ｃ…内に前記高力ボルト８を所望数個を挿入し配置しかつ緊締し、当該合成床版１、１、１、１同志を摩擦接合として結合する。図８に於いて、合成床版１、１、１、１は例示として４つのブロックで構成され、これらのブロックの組立により形成された空間Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ内は現場打ちコンクリートとして、現地にてコンクリート３を打設する。そして、上記合成床版１、１、１、１は図示するように、一段形式の主桁９を介して所定の橋台（図示せず）に架設している。
尚、図中、６、７は前記図７に示す例示と同様に上主鉄筋である。
【０００４】
また、従来の技術に於ける更に他の例としてコンクリート床版のいわゆるＲＣ床版の構造がある。これは、現場で型枠を作製し、この型枠に鉄筋を配置して、コンクリートを打設して構成する現場打ちコンクリート床版と、予め工場で型枠を作製し、この型枠に鉄筋を配置しコンクリートを打設して床版を製造し、現場に持ち込み、主桁上面又は橋台に直接に架設する構造のもとがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に於ける合成床版やＲＣ床版等の構造は、叙上した構成であるので、次のような課題が存在した。
すなわち、一般的に既設道路の横断橋等に於いては、桁下空間を所定範囲に確保する必要があると共に、路面レベルを既設道路レベルに合致させて接合設置することが要請される。そのため、主桁下面から当該既設道路の横断橋の道路面までの高さが規定され、望ましくは低く設定する必要がある。これは、既設道路の横断橋に限らず、流積断面の確保が要請される河川横断橋等に於いても同様である。
【０００６】
前記した従来の技術に於いて、特に、コンクリート床版、いわゆるＲＣ床版を使用する場合は、比較的短いスパンであっても、本来的に剛性が低くコンクリートや鉄筋等の自重（死荷重）及び車両等の通行による活荷重による弛みが大きくなるにつれ、所定の剛性が確保できず、ＲＣ床版に毀損を惹起することもあった。これを防止するためには、特に、剛性の極めて高い鉄筋を配置し、更には多量のコンクリートの打設を行うなど、施工費又は材料費が大幅に嵩むという問題点があった。
そして、上記したように例えば、１５ｍ程度の比較的短いスパンの場合は、前述した従来の技術の如く主桁９上に鋼板２、２、２、２を配置して対応できるが、当該スパンが１５ｍ以上のように長くなると、前記死荷重や前記活荷重による弛みが更に大きくなり、これに対処すべく上記鋼板２、２、２、２の厚さを厚くし剛性を高める必要がある。そして当該合成床版１、１、１、１等の断面を更に厚くすることによる該鋼板の材料費を不経済とした上に、更に、死荷重を増加させるという悪循環を伴う弊害が誘起される問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、既設道路の横断橋や河川横断橋等の主桁下面から合成床版上面までの高さ、すなわち鋼板橋の主桁高さを可能な限り低く設定すべく主桁を上側主桁と下側主桁を備えた２段主桁で構成してなり、橋梁架設後は、鋼板自重やコンクリート重量、すなわち合成床版のコンクリートを硬化するまでの死荷重に対しては前記２段主桁及び鋼板の剛性で耐荷し、併せて該合成床版に係る当該死荷重の応力及び弛みを小さく設定すると共に、該合成床版のコンクリートを硬化した後は、該合成床版と該２段主桁が一体となった合成断面により当該死荷重及び車両等の通行に伴い発生する活荷重を吸収できることを特徴とした２段主桁合成床版橋の構造を提供することを目的としたものであって、次の構成、手段から成立する。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、床版コンクリートを打設した合成床版を有しかつ上側主桁と下側主桁とでなる２段主桁を備えた合成床版橋において、前記合成床版の上面かぶり付近に網鉄筋を配設し、合成床版の底面には鋼板を設置し、前記上側主桁が前記合成床版内に設置すると共に上側フランジ及び下側フランジを備えた第１Ｈ型鋼でなり、前記下側主 桁が該第１Ｈ型鋼の下側フランジに前記合成床版の底面の鋼板を介して高力ボルトで固定する上側フランジ及び下側フランジを備えた第２Ｈ型鋼でなることを特徴とする２段主桁合成床版橋の構造である。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、床版コンクリートを打設した合成床版を有しかつ上側主桁と下側主桁とでなる２段主桁を備えた合成床版橋において、前記合成床版の上面かぶり付近に網鉄筋を配設し、合成床版の底面には鋼板を設置し、前記上側主桁が前記合成床版内に設置すると共に上側フランジ及び下側フランジを備えた第１Ｈ型鋼でなり、前記下側主桁が該第１Ｈ型鋼の下側フランジに前記合成床版の底面の鋼板を介して高力ボルトで固定する上側フランジ及び箱桁閉断面を形成する下側鋼板に高力ボルトで固定する下側フランジを備えた第２Ｈ型鋼でなることを特徴とする２段主桁合成床版橋の構造である。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、前記第１Ｈ型鋼の上側フランジの下面及び／又は前記合成床版の下面に配置した鋼板の上面にスタッドボルトジベルを立設したことを特徴とする請求項１又は２記載の２段主桁合成床版橋の構造である。
【発明の実施の形態】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態１】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態１について、図１に基づき説明する。
【００１２】
図１は２段主桁合成床版橋に備えた２段主桁合成床版橋の下側を開放にしたいわゆる開断面を示すものであって、本発明に係る２段主桁合成床版橋に於ける実施の形態１の垂直断面である。
【００１３】
１０は合成床版であって、コンクリートすなわち床版コンクリート１１を打設し固化する。該合成床版１０は底部すなわち、床版コンクリート１１を打設したときは、そのコンクリート１１の底面１１ａに位置する鋼板１２を配置している。また、合成床版１０の上部、すなわち上面かぶり付近に網鉄筋１３を配設している。このように、合成床版１０はコンクリート床版、いわゆるＲＣ床版と相違しており、前記床版コンクリート１１の他に、鋼板１２、網鉄筋１３、その他の配筋（図示せず）等で構成されている。
【００１４】
１４は２段主桁であって、上側主桁１５と下側主桁１６とで構成されている。該上側主桁１５は、上側フランジ１５ａ及び下側フランジ１５ｂを備えてなり、例えば、ロールＨ鋼又は溶接ビルトＨ鋼等のＨ型鋼で構成している。該下側主桁１６は上側フランジ１６ａ及び下側フランジ１６ｂを備えており、例えば、前記上側主桁１５と同様にＨ型鋼で構成している。而して、前記上側及び下側主桁１５、１６は第1及び第２Ｈ型鋼であり、その他Ｔ型鋼、Ｉ型鋼等を適用しても差支えない。そして、上側主桁１５及び下側主桁１６はロールＨ鋼等を使用したので、製作に於いて、特殊な溶接装置や歪み取り作業を不要とする特徴がある。
前記上側主桁１５と前記下側主桁１６は前記鋼板１２を介在させて、該上側主桁１５の下側フランジ１５ｂと該下側主桁１６の上側フランジ１６ａを高力ボルト１７等で接合している。この接合形態はいわゆる摩擦接合である。
【００１５】
前記上側主桁１５と前記下側主桁１６の接合方法について、図２に基づき説明する。
上側主桁１５の下側フランジ１５ｂ及び下側主桁１６の上側フランジ１６ａは上側主桁１５及び下側主桁１６の略中心垂直方向に設けたウエブ１５ｃ、１６ｃを基点として左右方向に板厚状に張出し形成している。当該下側フランジ１５ｂ及び下側主桁１６の上側フランジ１６ａの左右位置には、ボルト貫通孔１５ｄ、１６ｄを穿設している。そして、前記ボルト貫通孔１５ｄ、１６ｄに対応した位置に、前記鋼板１２のボルト孔１２ａ、１２ａを配設している。図中１７ａ、１７ｂはワッシャ、１７ｃはナットである。而して、前記高力ボルト１７の軸部１７ｄは、例えば外周部にねじを刻設してあり、前記下側フランジ１５ｂのボルト貫通孔１５ｄ、鋼板１２のボルト孔１２ａ及び上側フランジ１６ａのボルト貫通孔１６ｄを挿通し、ナット７ｃで緊締する。そしてこの高力ボルト１７の接合作業は現場にて行うものとする。
尚、上記した上側主桁１５と下側主桁１６の接合方法は一つの実施例であり、本発明はこれに限定されず、例えば下側フランジ１５ｂを又は上側フランジ１６ａを省略し、鋼板１２に直接接合する形態でもよい。
【００１６】
次に、前記合成床版１０の底部に設けた鋼板１２の上面、すなわち、該合成床版１０の内部側方向面には長ボルト、スタッドボルトジベルやボルト式ジベル等のジベル１８を所望間隔毎に一連にかつ多数個立設している。該スタッドボルトジベル１８等はその基端部を周囲を前記鋼板１２の上面に溶接手段等を使用して接合する。
尚、当該スタッドボルトジベル１８等に代えて、高力ボルトを使用し鋼板１２に貫通孔を穿設しこれに該高力ボルトを挿入する構成とする。
また、前記合成床版１０の底部に設けた鋼板１２の上面と同様に、上側主桁１５の上側フランジ１５ａの下面にも長ボルトやスタッドジベル又はボルト式ジベル等ジベル１８を図１に示すように所望数個を立設した構成とする。また、前記上側主桁１５及び前記下側主桁１６の上、下側フランジ１５ａ、１５ｂ及び１６ａ、１６ｂの幅長寸法や板厚寸法は当該合成床版１０に係る曲げモーメントや剪断力又は弛みの程度に応じて適宜設定するものとする。
【００１７】
尚、上記説明では、高力ボルト１７を前記上側主桁１５の下側フランジ１５ｂの上面から挿入して固定したが、逆の場合、すなわち該下側主桁１６の上側フランジ１６ａ側から挿入固定する構成でもよい。
【００１８】
上記合成床版１０の構成に於いて、該床版１０内に床版コンクリート１１を打設し、固化する。該床版コンクリート１１の合成床版１０内へ打設し固化する方法は、架設現場で行う場合と、工場製作する場合がある。そして合成床版１０内にコンクリートを打設し固化されると、図１に示すように一連に長いスパン例えば３０ｍ程度であっても鋼板の１２の上面に積載することもある。このとき、前記上側主桁１５が床版コンクリート１１内に埋め込まれ、該床版コンクリート１１と一体合成される。而して、本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態１が完成する。
【００１９】
次に、発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態１の組み立てや作用等を説明する。
本発明の実施の形態１の合成床版橋は叙上の構成であるので、橋梁架設後に於いては、床版コンクリート１１の硬化までのコンクリート重量や鋼板の自重等のいわゆる死荷重に対しては、上下に配置した２段主桁１４の剛性と鋼板１２の剛性、更には前記鋼板１２及び上側主桁１５の上側フランジ１５ａの下面上に立設したスタッドボルトやボルト式ジベル等のジベル１８の鋼性等により抵抗しかつ吸収する。そしてかかる死荷重の応力や弛みを小さく設定することができる。そして、床版コンクリート１１の硬化後は、合成床版１０及び鋼板１２と２段主桁１４が一体となり、前記活荷重に抵抗し、かつ吸収する。
その結果、３０ｍ以上の比較的大きいスパンであっても、下側主桁１６の高さをスパンの１／４０〜１／５０程度に抑え、桁下空間の確保を容易にし、低桁橋の構造を実現できる。
また、上記鋼板１２は、各種のジベル１８を介して床版コンクリート１１と一体となって合成構造を形成したので、当該合成床版１０に発生する引張応力に抵抗する機能も保持した２段主桁合成床版橋を提供できる。
【００２０】
また、本発明の実施の形態１によれば、当該２段主桁合成床版橋に於ける構造ユニットの幅長を例えば、略２．５ｍ以下に設定し、これを工場製作して現場まで輸送した後、架設現場で長さ方向に該構造ユニットを地組して架設すれば、型枠を要として床版コンクリート１１を打設することができる。更に、該構造ユニットの幅長を１０ｍ以下に設定すれば、トレーラー等特殊車両を使用することなく、輸送を可能とするので、橋梁施工が容易となる。
【００２１】
【発明の実施の形態２】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態２について、図３に基づき説明する。
【００２２】
図３は２段主桁合成床版に備えた２段主桁の下側を閉塞したいわゆる閉断面を示すものであって、本発明に係る２段主桁合成床版橋に於ける実施の形態２の垂直断面である。
【００２３】
１９は下側鋼板であって、前記２段主桁１４の下側主桁１６の下側フランジ１６ｂの下面に接合している。この接合形態としては前記図２に示すような接合方法と略同一であり、高力ボルト１７、１７により、該下側フランジ１６ｂの左右部を該下側鋼板１９に緊締固定する。この接合方法はいわゆる摩擦接合であって、架設現場にて手作業を行う。
【００２４】
前記本発明に係る実施の形態２は下側主桁１６の下側フランジ１６ｂを隣接する他の下側フランジ１６ｂと連結した箱桁閉断面の構造であって、前記実施の形態１に示す開断面に於いて、下側主桁１６のウエブ１６ｃ又は下側フランジ１６ｂ等の断面不足あるいは、該下側フランジ１６ｂが厚く設定し過ぎた場合に構成する。
このように、本発明に係る実施の形態２は高力ボルト７により、前記２段主桁１４及び下側鋼板１９を一体化固定したので、当該合成床版橋に加わる死荷重や活荷重が実施の形態１の場合よりも増大しても合成床版橋が高い鋼性を発揮し、曲げモーメントや剪断力に対しても耐力を強化し、発生する弛みを小さく抑制する作用を奏する。そして、前記実施の形態１に比較し、更に、桁高を低く設定することができる作用がある。
【００２５】
尚、前記本発明に係る実施の形態２の他の構成部分は、前記実施の形態１の構成と略同一であり、同一番号及び同一符号を付し、その説明を省略する。
また、発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態２の組み立てや作用等は前記実施の形態と略同一であるので説明を省略する。
【００２６】
【発明の実施の形態３】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３について図４に基づき説明する。
【００２７】
図４は、例えば溶接ビルトH鋼等でなる上下主桁を溶接手段又は高力ボルトで接合した２段主桁合成床版橋に於いて、２段主桁の下側を開放した断面図を示すものである。該図４は、本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３の垂直断面図である。
【００２８】
２０は、２段主桁であって、上側主桁２１と下側主桁２２とで構成されている。該上側主桁２１は上側フランジ２１ａを備えており、該上側フランジ２１ａの略中心垂直方向にウエブ２１ｂを垂下し、形成している。
そして、該上主桁２１は例えば、溶接ビルトＨ鋼等のＨ型鋼で構成している。前記下側主桁２２は上側フランジ２２ａ、下側フランジ２２ｂ及び上、下側フランジ２２ａ、２２ｂ間に介在させたウエブ２２ｃを備えており、例えば、前記上側主桁２１と同様に溶接ビルト鋼等で構成している。
尚、前記上、下側主桁２１及び２２は溶接ビルト鋼以外のＴ型鋼やI型鋼等各種の鋼材で代替させてもよい。
【００２９】
次に、前記上側主桁２１と前記下側主桁２２の接合方法について説明する。
上側主桁２１のウエブ２１ｂの下端は、前記下側主桁２２の上側フランジ２２ａの上面２２ａ４に溶接手段で溶接され、該上側フランジ２２ａの上面２２ａ４に固定する。また、下側主桁２２の該上側フランジ２２ａの左、右側面２２ａ１、２２ａ２は前記鋼板１２の縁部１２ｄに溶接される。従って、当該下側主桁２２の上側フランジ２２ａは前記鋼板に固定された状態となる。このように、上側主桁２１と下側主桁２２は溶接によって接合することを特徴としている。
尚、前記下側主桁２２の上側のフランジ２２ａに代えて、前記上側主桁２１に下側フランジを設置し、これを代用することで本発明に係る実施の形態３を実施することもできる。すなわち、前記上側主桁２１又は下側主桁２２の下側フランジ又は上側フランジ２２ａのいずれか一方を省略し２段主桁２０を簡単な構成とすることができる。
【００３０】
また、前述によれば、前記鋼板１２の縁部１２ｄを前記上側フランジ２２ａの左右側面２２ａ１、２２ａ２に溶接接合する方法を示したが、本発明に係る実施の形態３に於いて、その変形例として、図５に示すように、高力ボルト１７を使用して前記鋼板１２と前記上側フランジ２２ａをいわゆる摩擦接合する方法もある。これについて説明すれば、前記鋼板１２には所望位置又は所望数のウエブ貫通孔１２ｂを配設している。該ウエブ貫通孔１２ｂ内に上側主桁２１のウエブ２１ｂを挿入配置し、そして、鋼板１２のウエブ貫通孔１２ｂに隣接した部位に設けた左右のボルト孔１２ａ、１２ａ及び上側フランジ２２ａの左右部位にボルト貫通孔２２ａ３、２２ａ３をそれぞれ穿設している。
【００３１】
而して、前記下側主桁２２の上側フランジ２２ａの上面２２ａ４が前記鋼板１２の縁部１２ｄに隣接する部位に於ける下面１２ｃに当接する。そこで、前記鋼板１２のボルト孔１２ａ、１２ａと上側フランジ２２ａのボルト貫通孔２２ａ３、２２ａ３を合致させる。そして、高力ボルト１７、１７の軸部１７ｄ、１７ｄを挿入して、ナット１７ｃ、１７ｃをワッシャ１７ａ、１７ｂを介して締め付ける。このようにして、前記２段主桁２０及び下側主桁２２が前記鋼板１２に接合する。この接合形態は摩擦接合であって、前述した溶接接合と略同一の機能を備えるものである。
【００３２】
尚、本発明はによる２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３の組立や床版コンクリート１１の打設等の作用は上述した実施の形態１と略同一でありその説明を省略する。
また、発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３の組み立てや作用等は実施の形態１と略同一であるのでその説明を省略する。
【００３３】
【発明の実施の形態４】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態４について図６に基づき説明する。
【００３４】
図６は２段主桁合成床版に備えた２段主桁の下側を閉塞したいわゆる閉断図を示すものであって、本発明に係る２段主桁合成床版橋に於ける実施の形態４の垂直断面である。
【００３５】
前記本発明に係る実施の形態４は、下側主桁２２の下側フランジ２２ｂを省略し、該下側主桁２２のウエブ２２ｃの下端２２ｃ１を直接的に下側鋼板１９の上面１９ａに溶接した構成であって、いわゆる箱桁閉断面の構造である。
本実施の形態４は、前記実施の形態３に示す閉断面に於いて、下側主桁２２のウエブ２２ｃ又は下側フランジ２２ｂ等の断面不足や該下側フランジ２２ｂが厚く設定し過ぎた場合に構成する。このように、本発明に係る実施の形態４は溶接手段により、前記下側主桁２２及び下側鋼板１９を一体化固定したもので、当該合成床版橋に加わる死荷重や活荷重が実施の形態３の場合よりも増大したときに於いて、該合成床版橋が高い鋼性を発揮し、床版橋に加わる曲げモーメントや剪断力に対しても耐力を強化し、発生する弛みを小さく抑制する作用を有する。そして前記実施の形態３に比較し、更に桁高を低く設定することができる作用がある。
また、発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態４の組み立てや作用等は実施の形態１と略同一であるのでその説明を省略する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造は、叙上の構成及び作用を有するので次の効果がある。
請求項１記載の発明によれば、床版コンクリートを打設した合成床版を有しかつ上側主桁と下側主桁とでなる２段主桁を備えた合成床版橋において、前記合成床版の上面かぶり付近に網鉄筋を配設し、合成床版の底面には鋼板を設置し、前記上側主桁が前記合成床版内に設置すると共に上側フランジ及び下側フランジを備えた第１Ｈ型鋼でなり、前記下側主桁が該第１Ｈ型鋼の下側フランジに前記合成床版の底面の鋼板を介して高力ボルトで固定する上側フランジ及び下側フランジを備えた第２Ｈ型鋼でなることを特徴とする２段主桁合成床版橋の構造を提供する。
このような構成としたので、主桁が２段主桁で構成され、床版橋の架設時に於いては、該２段主桁や床版コンクリート又は鋼板の荷重等自重による死荷重に対して、当該２段主桁及び鋼板による剛性で抵抗し、これを吸収することができること及び当該床版橋の桁高を例えば、スパンの１／４０〜１／５０に可能な限り低く設定でき、桁下空間の確保を容易にすると共に床版コンクリートの押抜き剪断力に耐える各種の横断橋に適用できると共に、構造ユニットの幅を２.５ｍ以下にして工場製作を行い、これを輸送し、架設現場で長さ方向に地組して架設を行い、型枠を不要とした上で、コンクリートの打設を行い得ること、及び下側主桁の上部すなわち上側フランジに鋼板を容易かつ確実に溶接手段を使用することなく取付けができると共に、コンクリートを打設後は、合成床版として、特に、網鉄筋を配設し、該コンクリートの補強と耐荷力を補強し、車両の通行等に伴い発生する活荷重に抵抗し得る床版橋とし、さらに、前記上、下側主桁の境界部分に鋼板を配置したので、該鋼板が引張応力に抵抗する上記合成床版の鉄筋として及び床版コンクリートの打設時に於いては、型枠としての機能させる効果がある。また、当該２段主桁合成床版橋に於いて、上側主桁と下側主桁を容易に組立可能にすると共に高力ボルトが合成床版のずれ止めの機能を果し、実施化及び工期の促進を図れる効果がある。
【００３７】
請求項２記載の発明によれば、床版コンクリートを打設した合成床版を有しかつ上側主桁と下側主桁とでなる２段主桁を備えた合成床版橋において、前記合成床版の上面かぶり付近に網鉄筋を配設し、合成床版の底面には鋼板を設置し、前記上側主桁が前記合成床版内に設置すると共に上側フランジ及び下側フランジを備えた第１Ｈ型鋼でなり、前記下側主桁が該第１Ｈ型鋼の下側フランジに前記合成床版の底面の鋼板を介して高力ボルトで固定する上側フランジ及び箱桁閉断面を形成する下側鋼板に高力ボルトで固定する下側フランジを備えた第２Ｈ型鋼でなることを特徴とする２段主桁合成床版橋の構造を提供する。
このような構成にしたので、請求項１記載の効果に加えて当該合成床版橋を箱桁断面とし、該合成床版橋の剛性を向上させ、更に桁高を低く設定すると共に、組立を容易にし、工期を短縮できる効果がある。
【００３８】
請求項３記載の発明によれば、前記第１Ｈ型鋼の上側フランジの下面及び／又は前記合成床版の下面に配置した鋼板の上面にスタッドボルトジベルを立設したことを特徴とする請求項１又は２記載の２段主桁合成床版橋の構造を提供する。
このような構成としたので、床版コンクリートを該合成床版内に打設後に、当該コンクリートと上側主桁を適切に合成した合成構造を形成し、当該合成床版橋の剛性を高め、それに加わる死荷重又は活荷重や曲げモーメント等、外力に耐える構造とする効果がある。
【図面の詳細な説明】
【図１】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態１を示す垂直断面図である。
【図２】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態１について、鋼板と２段主桁の接合構造を示す要部を断面した拡大側面図である。
【図３】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態２を示す垂直断面図である。
【図４】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３を示す垂直断面図である。
【図５】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態３について、鋼板と２段主桁の接合構造を示す要部を断面した拡大側面図である。
【図６】本発明に係る２段主桁合成床版橋の構造に於ける実施の形態４を示す垂直断面図である。
【図７】従来の技術に於ける合成床版の構造の一例を示す断面図である。
【図８】従来の技術に於ける合成床版の構造の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 合成床版
２ 鋼板
２ａ コンクリート打設部
２ｂ 継手部
２ｃ 貫通孔
３ コンクリート
４ ジベル
５ 添接板
７ 上主鉄筋
８ 高力ボルト
９ 一段形式の主桁
１０ 合成床版
１１ 床版コンクリート
１１ａ 床版コンクリートの底面
１２ 鋼板
１２ａ 鋼板のボルト孔
１２ｂ ウエブ貫通孔
１２ｃ 鋼板の縁部の下面
１２ｄ 鋼板の縁部
１３ 網鉄筋
１４ ２段主桁
１５ 上側主桁
１５ａ 上側主桁の上側フランジ
１５ｂ 上側主桁の下側フランジ
１５ｃ 上側主桁のウエブ
１５ｄ ボルト貫通孔
１６ 下側主桁
１６ａ 下側主桁の上側フランジ
１６ｂ 下側主桁の下側フランジ
１６ｃ 下側主桁のウエブ
１６ｄ 下側主桁のウエブ
１７ ボルト貫通孔
１７ａ、１７ｂ ワッシャ
１７ｃ ナット
１７ｄ 高力ボルトの軸部
１８ ジベル
１９ 下側鋼板
１９ａ 下側鋼板の上面
２０ ２段主桁
２１ 上側主桁
２１ａ 上側主桁の上側フランジ
２１ｂ 上側主桁のウエブ
２２ 下側主桁
２２ａ 下側主桁の上側フランジ
２２ａ１ 下側主桁の上側フランジの左側面
２２ａ２ 下側主桁の上側フランジの右側面
２２ａ３ 下側主桁のボルト貫通孔
２２ａ４ 下側主桁の上側フランジの上面
２２ｂ 下側主桁の下側フランジ
２２ｃ 下側主桁のウエブ
Claims (3)
- 床版コンクリートを打設した合成床版を有しかつ上側主桁と下側主桁とでなる２段主桁を備えた合成床版橋において、前記合成床版の上面かぶり付近に網鉄筋を配設し、合成床版の底面には鋼板を設置し、前記上側主桁が前記合成床版内に設置すると共に上側フランジ及び下側フランジを備えた第１Ｈ型鋼でなり、前記下側主桁が該第１Ｈ型鋼の下側フランジに前記合成床版の底面の鋼板を介して高力ボルトで固定する上側フランジ及び下側フランジを備えた第２Ｈ型鋼でなることを特徴とする２段主桁合成床版橋の構造。
- 床版コンクリートを打設した合成床版を有しかつ上側主桁と下側主桁とでなる２段主桁を備えた合成床版橋において、前記合成床版の上面かぶり付近に網鉄筋を配設し、合成床版の底面には鋼板を設置し、前記上側主桁が前記合成床版内に設置すると共に上側フランジ及び下側フランジを備えた第１Ｈ型鋼でなり、前記下側主桁が該第１Ｈ型鋼の下側フランジに前記合成床版の底面の鋼板を介して高力ボルトで固定する上側フランジ及び箱桁閉断面を形成する下側鋼板に高力ボルトで固定する下側フランジを備えた第２Ｈ型鋼でなることを特徴とする２段主桁合成床版橋の構造。
- 前記第１Ｈ型鋼の上側フランジの下面及び／又は前記合成床版の下面に配置した鋼板の上面にスタッドボルトジベルを立設したことを特徴とする請求項１又は２記載の２段主桁合成床版橋の構造。
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