JP4613287B2 - 鋼床版の補強構造 - Google Patents
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Description
このような亀裂発生事例には、亀裂がUリブの溶接ルート部から発生しデッキプレート上面へと進展したものがある。ここで、図7(a)に、上記事例の亀裂が生じた鋼床版の亀裂を含む部分(補修後)の平面図を示す。また、図7(b)は、図7(a)においてA−Aで示す方向から見た鋼床版の一部の断面図である。これらの図において、符号1はデッキプレート、2はUリブ、3はアスファルト等による舗装層であり、4は溶接部、5はルート部である。また、符号6〜9は亀裂の補修(後述する)により設けられたものであって、6はストップホール、7は観察孔、8は当て板、9は当て板8をデッキプレート1に固定するボルトである。
このような構造においては、Uリブ2のルート部5近傍には、微小な未溶着部分が残る。上記事例の亀裂は、この未溶着部分に高い応力が集中することによって発生すると考えられる。
「鋼床版デッキ貫通き裂に対する補強工法」 栗原 康行(JFE技研)、津村 直宜(JFEエンジニアリング)、志賀 弘明(JFEエンジニアリング) 土木学会第60回年次学術講演会(平成17年9月)資料 平成17年8月20日 社団法人土木学会 発行 CD−ROM
この図に示すように、上記手法の補修を施すと、Uリブ2の観察孔7周囲の両上端角部2a,2bには、高い応力集中が起こる。この応力集中は、Uリブ2が支点となってデッキプレート1に負曲げが作用しているために起こる。
上記応力集中を放置した場合には、図7(a)及び(c)に符号Xで示す位置、即ちデッキプレート1のUリブ2溶接部4直上のストップホール6を挟む両端部のうち亀裂が発生していない側にも亀裂が発生する虞があり、不都合である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、Uリブの観察孔周囲の上端角部における応力集中を緩和し、補剛材設置後の該補剛材設置箇所及びその周辺における新たな亀裂発生を防ぐことを目的とする。
デッキプレート11は、鋼製で、厚さ12mm程度の平板状の部材である。縦リブ12及び横リブ13は、デッキプレート11を補強するものである。縦リブ12は、橋軸方向に沿って複数本平行に延在し、所定間隔をあけてデッキプレート11の下面に並べられて溶接される。横リブ13は、橋軸に直交する方向に沿って延在し、橋軸方向に沿った所定間隔毎にデッキプレート11の下面に配置されて、デッキプレート11の下面及び縦リブ12の外周面に溶接される。また、横リブ13の主桁20に隣り合う部分は、主桁20に溶接される。
側縦桁14は、デッキプレート11の両側及び横リブ13の両端に溶接される帯状の板金である。
観察孔17は、Uリブ12bのストップホール16の直下に形成される略U字型の孔である。また、観察孔17の幅は40mm程度であって、深さは50mm程度である。切欠きZは、直径30mm程度の半円形に形成され、観察孔17に連通し、観察孔17と合わせて略L字型をなすように、観察孔17の下端部を伸展させた形状に形成される。また切欠きZは、図示するように、Uリブ12bの観察孔17の両側部のうち直上に亀裂が位置しない側に形成される。
当て板18は、亀裂とストップホール16とを覆うものであって、デッキプレート11にボルト19によって固定される。その上に、アスファルトによる舗装層15が形成されている。
続いて、デッキプレート11の下において、観察孔17に連通させて切欠きZを形成する。そして、デッキプレート11の上面から亀裂及びストップホール16を覆うように当て板18を被せて、当て板18をデッキプレート11の下面からボルト19で固定し、最後に、舗装層15の剥がした部分を再度アスファルトにて舗装し直す。
図5(b)に示すように、従来は、Uリブ2の観察孔7周囲の両上端角部2a,2bには、高い応力が集中していたが、本発明によれば、図5(a)に示すように、切欠きZを設けたことにより、Uリブ12bによるデッキプレート1の拘束度合が弱まり、切欠きZの周囲に応力が集中し、Uリブ12bの観察孔17周囲の両上端角部のうち切欠きZの直上の応力が低減する。
したがって、本実施形態においては、Uリブ12bの観察孔17周囲の両上端角部のうち切欠きZが形成されている側、即ち直上に亀裂が位置しない側の応力集中を緩和することができるので、補修後の該補修箇所及びその周辺における新たな亀裂発生を防ぐことができる。
また、実施にあたっては、例えば図6(b)に示すように、観察孔17と合わせて上下逆の略T字型をなすように、観察孔17の下端部をUリブ12bの延在方向に沿って両方に伸展させた切欠きZbとしてもよい。このように、観察孔17の両側に切欠きZbを設けた場合には、Uリブ12bの観察孔17周囲の両上端角部の両方において応力集中が緩和される。
更に、実施にあたっては、例えば図6(c)に示すように、観察孔17の下端部を、下方及びUリブ12bの延在方向に沿って両方に広げた形状の切欠きZcとしてもよい。
そして、本発明は、橋梁に限らず、鋼床版と略同様の構造の構造体に適用してもよい。そのような構造体としては、例えば、メガフロートが考えられる。
10…鋼床版、 11…デッキプレート、 12…縦リブ、 12a…平リブ、 12b…Uリブ、 13…横リブ、 14…側縦桁、 15…舗装層、 16…ストップホール、 17…観察孔、 18…当て板(補剛材)、 19…ボルト、 20…主桁、 Y…溶接部、 Z…切欠き、 Za…切欠き、 Zb…切欠き、 Zc…切欠き
Claims (4)
- デッキプレートのUリブ溶接部に沿って発生した亀裂の両先端部に前記Uリブが存在する位置としない位置とにまたがるストップホールを形成し、前記Uリブの前記ストップホールの直下部分に観察孔を形成し、前記デッキプレートの上面に前記亀裂及び前記ストップホールを覆う補剛材を設置してなる鋼床版の補強構造において、
前記Uリブに、前記観察孔の少なくとも前記Uリブの延在方向において前記観察孔に連通する切欠きを形成した
ことを特徴とする鋼床版の補強構造。 - 前記切欠きは、前記Uリブの前記観察孔の前記Uリブの延在方向に沿った両側部のうち直上に前記亀裂が位置しない側に形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の鋼床版の補強構造。 - 前記切欠きは、前記観察孔の下端部を前記Uリブの延在方向に伸展させた形状に形成されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の鋼床版の補強構造。 - 前記切欠きは、略半円形に形成されている
ことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の鋼床版の補強構造。
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