JP4641235B2 - Steel slab and repair method of steel slab - Google Patents
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Description
本発明は、橋梁や高架道路における鋼床版および鋼床版の補修方法に関するものである。 The present invention relates to a steel deck and a method for repairing a steel deck in a bridge or an elevated road.
鋼床版は、走行路の床版を構成する鋼製デッキプレートの下面に、その長手方向(走行方向)に延設された閉断面を形成する複数条のUリブ(縦リブ)が溶接されている。
最近、通行する車両荷重によってデッキプレートが局部的な曲げを受け、この溶接部に過大な応力がかかり亀裂が発生することがわかってきた。この亀裂は、ルート部を基点としてデッキプレート側あるいは溶接ビード側のどちらかに進行している。
また、別の要因としてこの溶接部はUリブの外側から片側隅肉溶接で施工されるので、内側の溶接ルート部に未溶け込み部が存在し、特に応力集中を生じて疲労強度が低い部分を形成している。
The steel deck is welded with a plurality of U-ribs (vertical ribs) forming a closed cross section extending in the longitudinal direction (traveling direction) on the lower surface of the steel deck plate that constitutes the floor deck of the traveling path. ing.
Recently, it has been found that the deck plate is locally bent by the passing vehicle load, and this weld is subjected to excessive stress, causing cracks. This crack progresses to either the deck plate side or the weld bead side from the root portion.
In addition, as another factor, this welded part is constructed by one side fillet welding from the outside of the U-rib, so that there is an undissolved part in the inner welding root part, and in particular, a part where stress concentration occurs and the fatigue strength is low. Forming.
この亀裂の発生あるいは進展を防止するものとして、例えば、特許文献1および特許文献2に示されるものが提案されている。
特許文献1に示されるものは、Uリブの閉断面空間内に、軽量発泡コンクリートからなる充填物を注入し、固化させ、この部分におけるデッキプレートの局部曲げ剛性を高めるものである。
特許文献2に示されるものは、Uリブが溶接されるデッキプレートに疲労亀裂の発生および/または進展が少なくなる鋼材を用いて、亀裂を防止しようとするものである。
As what prevents the generation | occurrence | production or progress of this crack, what is shown by patent document 1 and patent document 2 is proposed, for example.
In Patent Document 1, a filler made of lightweight foamed concrete is injected into a closed cross-sectional space of a U-rib and solidified to increase the local bending rigidity of the deck plate in this portion.
The technique disclosed in Patent Document 2 is intended to prevent cracks by using a steel material that reduces the occurrence and / or progress of fatigue cracks in a deck plate to which U-ribs are welded.
しかしながら、特許文献1に示されるものは、軽量発泡コンクリートからなる充填物は体積弾性率が小さいので、Uリブの閉断面空間のような閉鎖領域で使用する場合には車両荷重によるデッキプレートの局部曲げ変形に対して抵抗力を生じ難い。このため、Uリブとデッキプレートとの溶接接合部における応力集中の緩和による応力低減効果が小さいという問題があった。
また、注入された軽量発泡コンクリートが固化するまでに比較的長い養生時間が必要であり、かつ、この間車両の通行を止める必要があるという問題があった。
However, since the filler made of lightweight foamed concrete has a small volume elastic modulus, the one shown in Patent Document 1 has a local deck plate portion caused by a vehicle load when used in a closed region such as a U-rib closed cross-sectional space. Resistance to bending deformation is unlikely to occur. For this reason, there was a problem that the stress reduction effect due to relaxation of stress concentration at the welded joint between the U rib and the deck plate was small.
In addition, there is a problem that a relatively long curing time is required until the injected lightweight foamed concrete is solidified, and that the traffic of the vehicle needs to be stopped during this time.
次に、特許文献2に示されるものは、溶接始端の疲労強度は向上させているが、ルート部の疲労に対する効果は不明である。
また、供用中の橋梁等で、デッキプレート等の鋼板を取り替えるのは、技術的にも、経済的にも困難であるので、既設の橋梁等の補修に用いることができないという問題があった。
さらに、Uリブ内は閉鎖空間であるので、内部の亀裂状況等を監視するのが難しいという問題があった。
Next, although the thing shown by patent document 2 is improving the fatigue strength of the welding start end, the effect with respect to the fatigue of a root part is unknown.
In addition, it is technically and economically difficult to replace a steel plate such as a deck plate with an in-service bridge or the like, and there is a problem that it cannot be used for repairing an existing bridge or the like.
Furthermore, since the inside of the U-rib is a closed space, there is a problem that it is difficult to monitor the internal crack condition and the like.
本発明は、上記問題点に鑑み、強度を低下させることなく、ルート部にかかる応力を効果的に低減し、亀裂の発生を防止できる鋼床版および鋼床版の補修方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a steel deck and a method for repairing a steel deck that can effectively reduce the stress applied to the root portion and prevent the occurrence of cracks without reducing the strength. Objective.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる鋼床版は、走行路の床版を構成するデッキプレートの下面に、その長手方向に延設された閉断面を形成する縦リブを幅方向に複数条備え、前記長手方向に間隔をあけてそれぞれ前記幅方向に延設された複数の横リブを備えている鋼床版において、前記各横リブ間に位置する前記縦リブの側面に、その長手方向略全長に亘り取り付けられた補強部材と、前記各横リブ間に位置する前記縦リブの下面に、前記長手方向に延在して少なくとも前記補強部材と略等しい長さに設けられた開放孔と、が備えられたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
That is, the steel slab according to the present invention comprises a plurality of longitudinal ribs in the width direction forming a closed cross section extending in the longitudinal direction on the lower surface of the deck plate constituting the floor slab of the traveling path, In the steel slab comprising a plurality of lateral ribs extending in the width direction at intervals in the direction, the side surfaces of the longitudinal ribs positioned between the lateral ribs extend over substantially the entire length in the longitudinal direction. An attached reinforcing member, and an open hole provided on the lower surface of the vertical rib located between the horizontal ribs and extending in the longitudinal direction and provided with a length substantially equal to the reinforcing member. It is characterized by that.
本発明によれば、各横リブ間に位置する縦リブの下面に、開放孔が長手方向に延在して少なくとも補強部材と略等しい長さ、すなわち横リブ間の距離と略同等の長さに亘り設けられるので、閉断面を形成している縦リブが、その略全長に亘り開放されることになる。
縦リブの閉断面が開放されると、縦リブとしてのねじり剛性が格段に低下するので、デッキプレートとの接合部にかかる応力を低下させることができ、ルート部における亀裂の発生を防止できる。
また、各横リブ間に位置する縦リブの側面に、補強部材をその長手方向略全長に亘り取り付けているので、デッキプレートを支持する縦リブの機能を損なうほど曲げ剛性、捩り剛性が低下することを防止できる。
According to the present invention, the open hole extends in the longitudinal direction on the lower surface of the vertical rib located between the horizontal ribs, and is at least approximately the same length as the reinforcing member, that is, approximately the same length as the distance between the lateral ribs. Therefore, the vertical ribs forming the closed section are opened over substantially the entire length.
When the closed cross section of the vertical rib is opened, the torsional rigidity as the vertical rib is remarkably reduced, so that the stress applied to the joint portion with the deck plate can be reduced, and the occurrence of cracks in the root portion can be prevented.
In addition, since the reinforcing member is attached to the side surface of the vertical rib located between the horizontal ribs over substantially the entire length in the longitudinal direction, the bending rigidity and the torsional rigidity decrease as the function of the vertical rib supporting the deck plate is impaired. Can be prevented.
また、本発明にかかる鋼床版は、前記縦リブと前記デッキプレートの下面との接合部を前記縦リブの内側から溶接されていることを特徴とする。 Moreover, the steel deck according to the present invention is characterized in that the joint between the vertical rib and the lower surface of the deck plate is welded from the inside of the vertical rib.
このように、縦リブとデッキプレートの下面との接合部を縦リブの内側から溶接されるので、未溶け込みのルート部がなくなり、かつ、溶接部ののど厚が増加することになる。このため、接合部の疲労強度を向上させることができる。 As described above, since the joint portion between the vertical rib and the lower surface of the deck plate is welded from the inside of the vertical rib, the unmelted root portion disappears and the throat thickness of the welded portion increases. For this reason, the fatigue strength of a junction part can be improved.
また、本発明にかかる鋼床版は、前記縦リブと前記デッキプレートの下面との接合部における、前記縦リブの外側の既存の溶接部と、前記縦リブの内側からの溶接部と、の止端部を滑らかに仕上げたことを特徴とする。 Further, the steel deck according to the present invention includes an existing welded portion outside the vertical rib and a welded portion from the inside of the vertical rib at a joint portion between the vertical rib and the lower surface of the deck plate. It features a smooth finish on the toe.
このようにすることで、前述のルート部のみならず、止端部の疲労強度も向上させることができるので、接合部全体の疲労強度を一層向上させることができる。
なお、止端部を滑らかに仕上げるには、例えば、グラインダー等で切削する方法や、TIG溶接機を用いてTIGアーク熱により止端部を溶融する方法等が用いられる。
By doing in this way, the fatigue strength not only of the above-mentioned root part but also the toe part can be improved, so that the fatigue strength of the entire joint part can be further improved.
In addition, in order to finish a toe part smoothly, the method of cutting with a grinder etc., the method of melting a toe part by TIG arc heat using a TIG welding machine, etc. are used, for example.
また、本発明にかかる鋼床版では、前記補強部材は、前記縦リブ側面の外側に配置され、前記縦リブの内側に空間を残したことを特徴とする。 In the steel slab according to the present invention, the reinforcing member is disposed outside the side surface of the vertical rib, leaving a space inside the vertical rib.
このようにすることで、施工終了後の使用中に目視、または探傷装置等を用いた点検を容易に行うことができる。 By doing in this way, inspection using a flaw detection apparatus etc. can be easily performed visually during use after completion of construction.
上記発明において、前記補強部材の端部と前記横リブとを連結する第一連結部材を備えるのが好適である。
また、上記発明において、隣り合う前記補強部材の端部間を、前記縦リブの内側で連結する第二連結部材を備えることが好適である。
このようにすると、補強部材は第一連結部材あるいは第二連結部材によって縦リブの全長に亘り連続して設けられることになるので、縦リブに対する補強効果を強化することができる。
The said invention WHEREIN: It is suitable to provide the 1st connection member which connects the edge part of the said reinforcement member, and the said horizontal rib.
Moreover, in the said invention, it is suitable to provide the 2nd connection member which connects between the edge parts of the said adjacent reinforcement member inside the said vertical rib.
If it does in this way, since a reinforcement member will be continuously provided over the full length of a vertical rib by the 1st connection member or the 2nd connection member, the reinforcement effect with respect to a vertical rib can be strengthened.
本発明にかかる鋼床版の補修方法は、走行路の床版を構成するデッキプレートの下面に、その長手方向に延設された閉断面を形成する縦リブを幅方向に複数条備え、前記長手方向に間隔をあけてそれぞれ前記幅方向に延設された複数の横リブを備えている鋼床版の補修方法において、前記各横リブ間に位置する前記縦リブの側面に、その長手方向略全長に亘り補強部材を取り付ける補強部材取付工程と、前記各横リブ間に位置する前記縦リブの下面に、長手方向に延在する開放孔を少なくとも前記補強部材の長さと略等しい長さに亘り設ける孔加工工程と、を備えることを特徴とする。 A method for repairing a steel deck according to the present invention comprises a plurality of longitudinal ribs in the width direction that form a closed cross section extending in the longitudinal direction on the lower surface of a deck plate constituting a deck of a traveling path, In the repair method of a steel deck slab comprising a plurality of lateral ribs extending in the width direction at intervals in the longitudinal direction, the longitudinal direction of the longitudinal ribs located between the lateral ribs is arranged in the longitudinal direction. A reinforcing member attaching step for attaching the reinforcing member over substantially the entire length, and an open hole extending in the longitudinal direction on the lower surface of the vertical rib located between the lateral ribs to a length substantially equal to at least the length of the reinforcing member. And a hole forming step provided across the board.
本発明によれば、各横リブ間に位置する縦リブの下面に、開放孔が長手方向に延在して少なくとも補強部材と略等しい長さ、すなわち横リブ間の距離と略同等の長さに亘り設けられるので、閉断面を形成している縦リブが、その略全長に亘り開放されることになる。
縦リブの閉断面が開放されると、縦リブとしてのねじり剛性が格段に低下するので、デッキプレートとの接合部にかかる応力を低下させることができ、ルート部における亀裂の発生を防止できる。
また、各横リブ間に位置する縦リブの側面に、補強部材をその長手方向略全長に亘り取り付けているので、デッキプレートを支持する縦リブの機能を損なうほど曲げ剛性、捩り剛性が低下することを防止できる。
According to the present invention, the open hole extends in the longitudinal direction on the lower surface of the vertical rib located between the horizontal ribs, and is at least approximately the same length as the reinforcing member, that is, approximately the same length as the distance between the lateral ribs. Therefore, the vertical ribs forming the closed section are opened over substantially the entire length.
When the closed cross section of the vertical rib is opened, the torsional rigidity as the vertical rib is remarkably reduced, so that the stress applied to the joint portion with the deck plate can be reduced, and the occurrence of cracks in the root portion can be prevented.
In addition, since the reinforcing member is attached to the side surface of the vertical rib located between the horizontal ribs over substantially the entire length in the longitudinal direction, the bending rigidity and the torsional rigidity decrease as the function of the vertical rib supporting the deck plate is impaired. Can be prevented.
また、本発明にかかる鋼床版の補修方法は、前記孔加工工程の後に、前記縦リブと前記デッキプレートの下面との接合部を前記縦リブの内側から溶接することを特徴とする。 Moreover, the repair method of the steel deck according to the present invention is characterized in that, after the drilling step, a joint portion between the vertical rib and the lower surface of the deck plate is welded from the inside of the vertical rib.
このように、孔加工工程の後に、縦リブと前記デッキプレートの下面との接合部を縦リブの内側から溶接するので、未溶け込みのルート部がなくなり、かつ、接合部における溶接部ののど厚が増加することになる。このため、接合部の疲労強度を向上させることができる。 In this way, after the drilling step, the joint between the vertical rib and the bottom surface of the deck plate is welded from the inside of the vertical rib, so there is no undissolved root portion, and the throat thickness of the weld at the joint Will increase. For this reason, the fatigue strength of a junction part can be improved.
また、本発明にかかる鋼床版の補修方法は、前記補強部材取付工程の後に、前記補強材の端部と前記横リブとを第一連結部材によって連結することを特徴とする。 Moreover, the repair method of the steel deck according to the present invention is characterized in that after the reinforcing member attaching step, the end portion of the reinforcing material and the lateral rib are connected by a first connecting member.
このように、補強部材取付工程の後に、補強材の端部と横リブとを第一連結部材によって連結するので、補強部材は第一連結部材と横リブとによって縦リブの全長に亘り連続して設けられることになる。このため、縦リブに対する補強効果を強化することができる。 As described above, after the reinforcing member attaching step, the end portion of the reinforcing material and the horizontal rib are connected by the first connecting member, so that the reinforcing member is continuous over the entire length of the vertical rib by the first connecting member and the horizontal rib. Will be provided. For this reason, the reinforcement effect with respect to a vertical rib can be strengthened.
また、本発明にかかる鋼床版の補修方法では、前記補強部材取付工程は前記孔加工工程に先立って行われることを特徴とする。 Moreover, in the repair method of the steel deck according to the present invention, the reinforcing member attaching step is performed prior to the drilling step.
このように、補強部材取付工程は孔加工工程に先立って行われるので、縦リブは最初に補強部材によって補強されることになる。このため、車両荷重が掛かった状態であっても開放孔の加工に伴う強度低下による縦リブの降伏、座屈等を防止できるので、走行路における交通止めを行なうことなく補修作業を行うことができる。 Thus, since the reinforcing member attaching step is performed prior to the hole drilling step, the vertical ribs are first reinforced by the reinforcing member. For this reason, even when the vehicle load is applied, it is possible to prevent the vertical rib from yielding, buckling, etc. due to the strength reduction accompanying the processing of the open hole, so that the repair work can be performed without stopping the traffic on the road. it can.
また、本発明にかかる鋼床版の補修方法は、前記孔加工工程の後に、隣り合う前記補強部材の端部間を、第二連結部材によって前記縦リブの内側で連結することを特徴とする。 Moreover, the repair method of the steel deck according to the present invention is characterized in that, after the drilling step, the ends of the adjacent reinforcing members are connected to each other inside the vertical ribs by a second connecting member. .
このように、孔加工工程の後に、隣り合う補強部材の端部間を、第二連結部材によって縦リブの内側で連結するので、補強部材は第二連結部材によって縦リブの全長に亘り連続して設けられることになる。このため、縦リブに対する補強効果を強化することができる。 Thus, since the end portions of adjacent reinforcing members are connected to each other inside the vertical ribs by the second connecting members after the hole drilling step, the reinforcing members are continuous over the entire length of the vertical ribs by the second connecting members. Will be provided. For this reason, the reinforcement effect with respect to a vertical rib can be strengthened.
本発明によれば、縦リブの側面に略全長にわたり補強部材を、下面に開放孔を備えるので、強度を低下させることなく、ルート部にかかる応力を効果的に低減し、亀裂の発生を防止できる According to the present invention, since the reinforcing member is provided over the entire length of the side surface of the vertical rib and the open hole is provided on the lower surface, the stress applied to the root portion is effectively reduced and cracking is prevented without lowering the strength. it can
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第一実施形態]
以下、本発明の第一実施形態について、図1〜図10を用いて説明する。
図1は、橋梁の鋼床版1の概略鋼製を示す斜視図である。
鋼床版1には、デッキプレート3と、Uリブ(縦リブ)5と、横リブ7と、主桁9とが備えられている。
デッキプレート3は、鋼製で、その上面には走行路11が形成されている。
Uリブ5は、鋼製で、U字形の閉断面を有し、デッキプレート3の長手方向に延設されている。Uリブ5は、幅方向に複数条配置され、それぞれデッキプレート3の下面に溶接されている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic steel plate 1 of a bridge.
The steel deck 1 includes a
The
The
横リブ7は、鋼製で、デッキプレート3の長手方向に間隔をあけて複数設置されている。それぞれの横リブ7は、デッキプレート3の下面に幅方向に延在して配置され、Uリブ5を回避する部分でデッキプレート3に溶接されている。
Uリブ5と横リブ7とで升目状の構造が形成され、デッキプレート3を支持するように構成されている。
主桁9は、デッキプレート3等を土台に対して支持するものである。
The
The U-rib 5 and the
The main girder 9 supports the
図2は、デッキプレート3部の一部を示す横断面(長手方向に見た)図である。図3は、図2のX−X断面図である。図4は、図2のY視図である。図5は、施工初期の状態を示す図2のY視図である。
図6〜図8は、横リブ7近傍のUリブ5を示し、図6は、横断面図、図7は側面図、図8は下面図である。図9は、図6の一部を拡大して示す部分拡大横断面図である。
以下、走行路11を走行する車両の車輪15が作用する部位に位置するUリブ5について説明する。
なお、ここでは、車輪15が作用するのは一条のUリブ5のみとして説明を進めるが、車輪15の通過する位置は少なくとも間隔をあけてもう1箇所存在し、また、これらの車輪15が隣り合う複数のUリブ5に影響している場合もある。この場合には、その近傍の複数のUリブ5も同様な構成とされる。
FIG. 2 is a cross-sectional view (seen in the longitudinal direction) showing a part of the
6 to 8 show the U-rib 5 in the vicinity of the
Hereinafter, the U-rib 5 located at the site where the
Here, the description will be made assuming that the
Uリブ5の両側面には、それぞれ不等辺山型鋼で形成された補強部材13,13の長辺部がボルトによって固定されて取り付けられている。補強部材13,13の短辺部は下方に位置している。
このようにすると、Uリブ5とデッキプレート3との接合部等の点検が容易となる。
なお、補強部材13,13は平型鋼あるいは溝型鋼であってもよい。
補強部材13,13は、隣り合う横リブ7間の距離とほぼ同じ長さを有している。
補強部材13,13の各端部と横リブ7とは、それぞれ不等辺山型鋼で形成されたL型部材(第一連結部材)15によって連結されている。
これにより、長手方向に隣り合う補強部材13,13は、L型部材15、横リブ7および隣のL型部材15によって一体的に構成されるので、Uリブ5の全長に亘り連続的に補強構造が形成されることになる。
On both side surfaces of the U-rib 5, the long side portions of the reinforcing
If it does in this way, inspection of the joined part etc. of
The reinforcing
The reinforcing
The end portions of the reinforcing
Accordingly, the reinforcing
なお、補強部材13,13で十分な強度を付与できる場合には、L型部材15を省略することもできる。
このようにすると、L型部材15を省略する分だけ、材料コスト、施工工数を低減させることができる。
Note that the L-shaped
If it does in this way, material cost and construction man-hours can be reduced by the part which omits the L-shaped
Uリブ5の下面には、長手方向に延在して少なくとも補強部材13,13と略等しい長さに設けられた開放孔17が形成されている。
Uリブ5とデッキプレート3との接合部は、溶接ビード(溶接部)19で示されるようにUリブ5の内側から溶接されている。溶接ビード19の外側端は、Uリブの外側に施された既存の溶接ビード(溶接部)20の内側端と合体し、一体となった溶接ビードが形成されている。
On the lower surface of the U-rib 5, an
The joint between the
以上説明した鋼床版1におけるUリブ5を補修する補修方法について説明する。
まず、Uリブ5の下面に、図5に示すように、長手方向に所定間隔で複数のハンドホール21を開ける。ハンドホール21は、径が略100mmとされている。
また、Uリブ5の両側面の所定位置にボルト穴を、例えばガス切断によって開ける。
次いで、所定位置にボルト穴を施工された補強部材13,13を設置位置に位置させる。
そして、外側から各ボルト穴にボルトを挿入し、ハンドホール21から手を入れナットを内側から各ボルトに装着する。その後、各ボルトを締めて補強部材13,13をUリブ5の側面に固定する。
その後、各補強部材13,13の端部と横リブ7との間をL型部材15によって連結する。
なお、補強部材13,13の取り付けにワンサイドボルトを用いることにすると、ハンドホール21の加工が不要となるので、その分工数が省略できる。
A repair method for repairing the
First, as shown in FIG. 5, a plurality of
Further, bolt holes are opened at predetermined positions on both side surfaces of the
Next, the reinforcing
Then, a bolt is inserted into each bolt hole from the outside, a hand is inserted from the
Thereafter, the end portions of the reinforcing
If one-side bolts are used for attaching the reinforcing
次いで、Uリブ5の下面に、例えばガス切断によって、開放孔17を開ける。
このように、開放孔17は補強部材13,13を取り付けた後で行なわれるので、Uリブ5は最初に補強部材13,13によって補強されることになる。このため、車両荷重が掛かった状態であっても開放孔17の加工に伴う強度低下によるUリブ5の降伏、座屈等を防止できるので、走行路11における交通止めを行なうことなく補修作業を行うことができる。
そして、開放孔17から溶接装置を挿入し、Uリブ5内部に位置するUリブ5とデッキプレート3との接合部を溶接する。
Next, an
As described above, since the
And a welding apparatus is inserted from the
この溶接は、図9に示されるように、溶接ビード19が、外側に施された既存の溶接ビード20の内側と合体する程度に行なわれる。
このように、溶接ビード19が、既存の溶接ビード20と合体するので、のど厚Nが大幅に増加する。
そして、溶接ビード19,20の始端部22は、グラインダーによって切削し、鋼床版3あるいはUリブ5に滑らかな曲線で接近するようにする。
なお、この始端処理はグラインダーに限らず、TIG溶接機を用いてTIGアーク熱によって行なってもようし、その他適宜手段を用いておこなってもよい。
また、この溶接は、接合部の状況を見て必要に応じて部分的に施工してもよいし、必要がなければ施工しなくてもよい。
また、場合によって、開放孔17を塞ぐようにしてもよい。
As shown in FIG. 9, this welding is performed to such an extent that the
Thus, since the
Then, the start ends 22 of the
This starting end treatment is not limited to a grinder, and may be performed by TIG arc heat using a TIG welding machine, or may be performed using other appropriate means.
In addition, this welding may be partially applied as necessary in view of the state of the joint, or may not be applied if unnecessary.
In some cases, the
次に、本実施形態にかかる鋼床版1の作用・効果について説明する。
本実施形態によれば、各横リブ7間に位置するUリブ5の下面に、開放孔17が長手方向に延在して少なくとも補強部材13,13と略等しい長さ、すなわち横リブ7間の距離と略同等の長さに亘り設けられるので、閉断面を形成しているUリブ5が、その略全長に亘り開放されることになる。
Uリブ5の閉断面が開放されると、Uリブ5としてのねじり剛性が格段に低下するので、デッキプレート3との接合部にかかる応力を格段に低下させることができ、ルート部における亀裂の発生を防止できる。
Next, the action and effect of the steel deck 1 according to this embodiment will be described.
According to the present embodiment, the
When the closed cross section of the
図10に、本実施形態で補修されたデッキプレート3について、補修前と補修後とのルート部に作用する応力をFEM解析した一例を示している。
解析モデルは、長さ2800mm×幅2800mm×厚さ(板厚)12mmのデッキプレート3に、長さ2800mm×幅320mm×高さ240mm×板厚6mmのUリブ5が640mm間隔で取り付けられている。また、長さ2800mm×高さ450mm×厚さ12mmの横リブ7が2500mm間隔で取り付けられている。溶接ののど厚は6mmとする。
荷重条件は、解析モデルのあるUリブ5の端部(点A)から隣のUリブ5の両端部(点B、点C)の中間部にかけて120kNの荷重がかかるとした。
FIG. 10 shows an example of FEM analysis of the stress acting on the root portion before and after the repair of the
In the analysis model,
The load condition is that a load of 120 kN is applied from the end portion (point A) of the
全要素をシェル要素として解析した結果、デッキプレート3は線30のように変形し、点A,B,CにおけるUリブ5の応力は次のようになった。
また、各横リブ7間に位置するUリブ5の両側面に、補強部材13,13をその長手方向略全長に亘り取り付けているので、デッキプレート3を支持するUリブ5の機能を損なうほど曲げ剛性、捩り剛性が低下することを防止できる。
さらに、補強部材13がUリブ5側面の外側に配置され、Uリブ5の内側にはボルト等の必要最小限の部材以外は配置されていないので、Uリブ5内には空間が残されている。このため、施工終了後の使用中に目視、または探傷装置等を用いた点検が容易に行うことができる。
Further, since the reinforcing
Further, the reinforcing
また、Uリブ5とデッキプレート3の下面との接合部をUリブの内側から溶接されているので、未溶け込みのルート部がなくなり、かつ、溶接ののど厚Nが増加することになる。このため、接合部の疲労強度を向上させることができる。
Further, since the joint portion between the
さらに、補強部材13,13はL型部材15および横リブ7によってUリブ5の全長に亘り連続して設けられることになるので、Uリブ5に対する補強効果を強化することができる。
Furthermore, since the reinforcing
また、補強部材13,13および開放孔17は、走行路11を走行する車両の荷重が作用する部位の下方に位置するUリブ5にのみ備えられているので、その他の軽荷重部位に位置するUリブ5には、補強部材13,13および開放孔17は省略されることになる。このため、補修作業が最小限の工数および材料コストで行なうことができる。
Further, since the reinforcing
なお、本実施形態では、補強部材13はUリブ5の外側にのみ取り付けられているが、これで強度が不足するような場合には、外側に加えて内側にも取り付けてもよい。
この場合、内側に取付ける補強部材13はUリブ5の内部点検を阻害しないように平板とするのが好適である。
In addition, in this embodiment, although the
In this case, the reinforcing
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について、図9〜図11を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態とは、開放孔17の構成が異なり、それに伴い補強部材13,13の連結構造が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図9〜図11は、横リブ7近傍のUリブ5を示し、図9は、横断面図、図10は側面図、図11は下面図である。
[Second Embodiment]
Next, 2nd embodiment of this invention is described using FIGS. 9-11.
In the present embodiment, the configuration of the
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
9 to 11 show the U-rib 5 in the vicinity of the
本実施形態では、開放孔18はUリブ7の下面に、その全長に亘り設けられている。
長手方向に隣り合う補強部材13,13の端部は、それぞれ平型鋼で形成された添設板(第二連結部材)23によって連結されている。
添設板23は、Uリブ5の内部に位置し、Uリブ5を介して補強部材13,13にボルトによって連結されている。
これにより、長手方向に隣り合う補強部材13,13は、添設板23およびUリブ5によって一体的に構成されるので、Uリブ5の全長に亘り連続的に補強構造が形成されることになる。
なお、補強部材13,13で十分な強度を付与できる場合には、添設板23を省略することもできる。
In the present embodiment, the
The ends of the reinforcing
The
Thereby, since the reinforcing
In the case where the reinforcing
以上説明した鋼床版1におけるUリブ5を補修する補修方法について説明する。
補強部材13,13の取り付けは、第一実施形態と同じなので、重複した説明を省略する。
次いで、Uリブ5の下面の全長に亘り、例えば、ガス切断によって、開放孔17を開ける。
このように、開放孔18は補強部材13,13を取り付けた後で行なわれるので、Uリブ5は最初に補強部材13,13によって補強されることになる。このため、車両荷重が掛かった状態であっても開放孔18の加工に伴う強度低下によるUリブ5の降伏、座屈等を防止できるので、走行路11における交通止めを行なうことなく補修作業を行うことができる。
A repair method for repairing the
Since the
Next, the
As described above, since the
その後、添設板23を開放孔18から持ち込み、各補強部材13,13の端部同士を添設板23によって連結する。
そして、開放孔18から溶接装置を挿入し、内部に位置するUリブ5とデッキプレート3との接合部を溶接する。
なお、この溶接は、接合部の状況を見て必要に応じて部分的に施工してもよいし、必要がなければ施工しなくてもよい。
Thereafter, the
And a welding apparatus is inserted from the
In addition, this welding may be partially constructed as necessary in view of the state of the joint portion, or may not be performed if not necessary.
次に、本実施形態にかかる鋼床版1の作用・効果について説明する。
本実施形態では、前述の第一実施形態の作用・効果に加えて、1個の添設板23で隣り合う補強部材13,13同士を連結するので、2個のL型部材15で連結する第一実施形態に比べて連結工数が略半減するという効果を奏する。
Next, the action and effect of the steel deck 1 according to this embodiment will be described.
In the present embodiment, in addition to the operations and effects of the first embodiment described above, the adjacent reinforcing
なお、本実施形態では、Uリブ5の下面の全長に亘り設けられている開放孔18としたが、図12に示されるように、第一実施形態に示される開放孔17としても同様な効果を奏することができる。
また、補強部材13の連結に、添設板23に替えて、第一実施形態のL字部材15を用いてもよい。
In the present embodiment, the
Further, the L-shaped
1 鋼床版
3 デッキプレート
5 Uリブ
7 横リブ
11 走行路
13 補強部材
15 L型部材
17,18 開放孔
23 添設板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
前記各横リブ間に位置する前記縦リブの側面に、その長手方向略全長に亘り取り付けられた補強部材と、
前記各横リブ間に位置する前記縦リブの下面に、前記長手方向に延在して少なくとも前記補強部材と略等しい長さに設けられた開放孔と、
が備えられたことを特徴とする鋼床版。 A plurality of vertical ribs forming a closed cross section extending in the longitudinal direction are provided on the lower surface of the deck plate constituting the floor slab of the traveling path in the width direction, and spaced in the longitudinal direction, respectively in the width direction. In a steel slab provided with a plurality of lateral ribs extended,
Reinforcing members attached to the side surfaces of the vertical ribs located between the horizontal ribs over substantially the entire length in the longitudinal direction;
An open hole provided on the lower surface of the vertical rib located between the lateral ribs and extending in the longitudinal direction and having a length substantially equal to at least the reinforcing member;
A steel floor slab characterized by comprising:
前記各横リブ間に位置する前記縦リブの側面に、その長手方向略全長に亘り補強部材を取り付ける補強部材取付工程と、
前記各横リブ間に位置する前記縦リブの下面に、長手方向に延在する開放孔を少なくとも前記補強部材の長さと略等しい長さに亘り設ける孔加工工程と、
を備えることを特徴とする鋼床版の補修方法。 A plurality of vertical ribs forming a closed cross section extending in the longitudinal direction are provided on the lower surface of the deck plate constituting the floor slab of the traveling path in the width direction, and spaced in the longitudinal direction, respectively in the width direction. In a method for repairing a steel deck having a plurality of extending lateral ribs,
A reinforcing member attaching step for attaching a reinforcing member to the side surface of the vertical rib located between the lateral ribs over substantially the entire length in the longitudinal direction;
A hole machining step in which an open hole extending in a longitudinal direction is provided on a lower surface of the vertical rib located between the horizontal ribs over a length substantially equal to the length of the reinforcing member;
A method for repairing a steel floor slab characterized by comprising:
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