JP5716486B2 - 桁橋の主桁、桁橋の主桁とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁 - Google Patents

Description

本発明は、桁橋の主桁、桁橋の主桁とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁に関し、詳しくは、桁橋の主桁の長手方向の水平せん断力に対するコンクリートとのずれ止め性能を備え、かつ、施工性に優れる、桁橋の主桁、桁橋の主桁とコンクリート床版の接合部構造、該接合部構造を備えたコンクリート床版、桁橋および橋梁に関する。

鋼材とコンクリートの合成構造では、鋼材とコンクリート間に生じる水平せん断力が卓越するため、それに対するずれ止めが重要であり、現状では鋼材とコンクリートのずれ止めとしてスタッドジベルが一般的に用いられている。

図５は、スタッドジベルを用いてコンクリート床版と波形鋼板ウェブの接合を行った従来の接合部構造を示す斜視図である（非特許文献１参照）。

この接合部構造１００は、フランジプレート１０２の下面に波形鋼板ウェブプレート１０４が溶接により接合されており、フランジプレート１０２の上面にスタッドジベル１０６が溶接により接合されている。そして、フランジプレート１０２の上面にコンクリートが打設されてコンクリート床版（図示せず）が設けられる。このコンクリート床版はスタッドジベル１０６を介してフランジプレート１０２と一体化する。

また、図６は、スタッドジベルを用いてコンクリート床版とＩ桁の接合を行った従来の接合部構造を示す斜視図である。

この接合部構造１１０は、フランジプレート１１２の下面に平鋼ウェブプレート１１４が溶接により接合されており、フランジプレート１１２の上面にスタッドジベル１１６が溶接により接合されている。そして、フランジプレート１１２の上面にコンクリートが打設されてコンクリート床版１１８が設けられている。このコンクリート床版１１８はスタッドジベル１１６を介してフランジプレート１１２と一体化する。なお、図６では、スタッドジベル１１６は実際にはコンクリート床版１１８の内部に含まれているが、図示をわかりやすくするため実線で描いている。

「波形鋼板ウェブ橋に関するＱ＆Ａ」、平成１４年６月、波形鋼板ウェブ合成構造研究会、１２頁

しかしながら、フランジプレート１０２、１１２とコンクリート床版との接合がスタッドジベル１０６、１１６を用いてなされている従来技術では、フランジプレート１０２、１１２の上面に多数のスタッドジベル１０６、１１６が人力による溶接で１本１本取り付けられており、施工性が悪かった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、フランジプレートとコンクリートとのずれ止め性能を備え、かつ、施工性に優れる、桁橋の主桁、桁橋の主桁とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁を提供することを課題とする。

本発明は、以下の桁橋の主桁、桁橋の主桁とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁により、前記課題を解決したものである。

即ち、本発明に係る桁橋の主桁は、上下２つのフランジプレートと、該上下２つのフランジプレートの間に位置して該上下２つのフランジプレートに接合されたウェブプレートとを有してなるＩ形の鋼材からなり、前記上下２つのフランジプレートのうちの上側のフランジプレートの上面には該フランジプレートの長手方向と略直交する複数の線状の突起が設けられており、前記線状の突起は、前記上側のフランジプレートの上面の全面にわたって設けられていて前記上側のフランジプレートの幅方向に端から端にわたって設けられており、かつ、前記線状の突起は溶接により取り付けられたものではなく、かつ、前記線状の突起以外にはずれ止めのための部位が設けられていないことを特徴とする桁橋の主桁である。

前記線状の突起の高さは２ｍｍ以上であり、かつ、隣り合う前記線状の突起の間の間隔は１０〜３０ｍｍであることが好ましい。

前記ウェブプレートは、例えば平鋼としてもよい。

本発明に係る桁橋の主桁とコンクリート床版の接合部構造は、前記桁橋の主桁の前記フランジプレートの上面に、該上面よりも所定の高さだけ上方までコンクリートが打設されてなり、前記コンクリートは、前記桁橋の主桁の長手方向の水平せん断力に対してコンクリート縁端部の破壊の起こらない高さ位置まで打設されていることを特徴とする桁橋の主桁とコンクリート床版の接合部構造である。

本発明に係るコンクリート床版は、前記接合部構造を備えてなることを特徴とするコンクリート床版である。

本発明に係る桁橋は、前記接合部構造を備えてなることを特徴とする桁橋である。

本発明に係る橋梁は、前記桁橋を備えてなることを特徴とする橋梁である。

本発明に係る桁橋の主桁、桁橋の主桁とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁は、フランジプレートの上面に該フランジプレートの長手方向と略直交する複数の線状の突起が設けられているので、桁橋の主桁の長手方向の水平せん断力に対するコンクリートとのずれ止め性能に優れている。また、ずれ止めのために新たな部材を設置する必要がないので、ずれ止めのために新たな部材を設置するための溶接も不要である。このため、本発明に係る桁橋の主桁、桁橋の主桁とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁を用いることにより、スタッドジベルを用いた従来技術と比べて、格段に良い施工性を実現することができる。

本発明に用いることができる桁構造の第１の例を示す斜視図 同じく正面図 前記桁構造のフランジプレートを側方から見た拡大断面図 本発明に用いることができる桁構造の第２の例とコンクリート床版の接合部構造を模式的に示す斜視図 スタッドジベルを用いてコンクリート床版と波形鋼板ウェブの接合を行った従来の接合部構造を示す斜視図 スタッドジベルを用いてコンクリート床版とＩ桁の接合を行った従来の接合部構造を示す斜視図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は本発明に用いることができる桁構造の第１の例を示す斜視図であり、図２は同じく正面図である。

本発明に用いることができる桁構造の第１の例である桁構造１０は、フランジプレート１２と、波形鋼板ウェブプレート１４と、を有してなる。

図３（フランジプレート１２を側方から見た拡大断面図）に示すように、フランジプレート１２の上面には、フランジプレート１２の長手方向と直交する方向に複数の線状の外面突起１２Ａが所定の間隔で設けられている。フランジプレート１２の長手方向鉛直面における外面突起１２Ａの断面形状は特に限定されず、例えば矩形状でも台形状でも半円形状でもよい。

フランジプレート１２の上面に設けられた線状の外面突起１２Ａは、フランジプレート１２の長手方向（橋軸方向）と直交する方向に配置されているので、フランジプレート１２の上面に、該上面よりも所定の高さだけ上方まで（桁構造の長手方向の水平せん断力に対してコンクリート縁端部の破壊の起こらない高さ位置まで）コンクリートが打設された場合、フランジプレート１２上面に設けられた線状の外面突起１２Ａは、打設されたコンクリートとの付着・支圧・摩擦により橋軸方向の水平せん断力に対する強力な抵抗となり、フランジプレート１２全体で引き抜き力に抵抗することができ、橋軸方向の水平せん断力に対してずれ止め性能を発揮する。

このため、桁構造１０を用いることにより、桁構造とコンクリート床版との接合部にずれ止め防止用のスタッドジベルを設けなくても十分なずれ止め性能を発揮することができ、ずれ止めのために新たな部材を設置する必要がない。したがって、ずれ止めのために新たな部材を設置するための溶接も不要である。

このため、桁構造１０を用いることにより、十分なずれ止め性能を備え、かつ、スタッドジベルを用いた従来技術よりも格段に良い施工性を実現することができる。

フランジプレート１２上面に設けられた線状の外面突起１２Ａの高さは２ｍｍ以上であることが好ましい。外面突起１２Ａの高さが２ｍｍ未満の場合、ずれ止め効果が不十分になるおそれがある。

また、隣り合う外面突起１２Ａの間の間隔は１０〜３０ｍｍであることが好ましい。隣り合う外面突起１２Ａの間の間隔が１０ｍｍ未満では、隣り合う外面突起１２Ａの間に骨材が十分に入ることができないおそれがあり、ずれ止め効果が不十分になるおそれがある。一方、隣り合う外面突起１２Ａの間の間隔が３０ｍｍを上回ると、外面突起１２Ａの数が少なくなりすぎてずれ止め効果が不十分になるおそれがある。

図４は、本発明に用いることができる桁構造の第２の例である桁構造２０とコンクリート床版３０の接合部構造３２を模式的に示す斜視図である。

桁構造２０は、上面に複数の外面突起２２Ａを有するフランジプレート２２と、平鋼ウェブプレート２４と、を有してなる。そして、コンクリート床版３０がフランジプレート２２の上に設けられている。なお、図４では、コンクリート床版３０によって遮られて目視で確認できない部分も、図示をわかりやすくするため実線で描いている。

接合部構造３２は、フランジプレート２２の上面から所定の高さだけ上方まで（桁構造２０の長手方向の水平せん断力に対してコンクリート縁端部の破壊の起こらない高さ位置まで）、フランジプレート２２の上面にコンクリートを打設してコンクリート床版３０を形成してなる構造である。なお、通常のコンクリート床版の厚さであれば、桁構造２０の長手方向の水平せん断力に対してコンクリート縁端部の破壊の起こらない高さ位置までコンクリートが打設されていることになる。

フランジプレート２２の上面に設けられた線状の外面突起２２Ａは、桁構造２０の長手方向（橋軸方向）と直交する方向に配置されている。このため、フランジプレート２２上面に設けられた線状の外面突起２２Ａは、コンクリート床版３０との付着・支圧・摩擦により橋軸方向の水平せん断力に対する強力な抵抗となり、橋軸方向の水平せん断力に対してずれ止め性能を発揮する。

なお、図４において、桁構造２０とコンクリート床版３０の接合部のみに着目せず、図４に示す構造を上部工全体と捉えれば、図４は、桁構造２０とコンクリート床版３０とからなる桁橋４０を示していることとなる。この桁橋４０を用いて、下部工も含めた橋梁を構成することができる。

１０、２０…桁構造
１２、２２…フランジプレート
１２Ａ、２２Ａ…外面突起
１４…波形鋼板ウェブプレート
２４…平鋼ウェブプレート
３０…コンクリート床版
３２…接合部構造
４０…桁橋

Claims (7)

1. 上下２つのフランジプレートと、該上下２つのフランジプレートの間に位置して該上下２つのフランジプレートに接合されたウェブプレートとを有してなるＩ形の鋼材からなり、
   前記上下２つのフランジプレートのうちの上側のフランジプレートの上面には該フランジプレートの長手方向と略直交する複数の線状の突起が設けられており、
   前記線状の突起は、前記上側のフランジプレートの上面の全面にわたって設けられていて前記上側のフランジプレートの幅方向に端から端にわたって設けられており、かつ、前記線状の突起は溶接により取り付けられたものではなく、かつ、前記線状の突起以外にはずれ止めのための部位が設けられていないことを特徴とする桁橋の主桁。
2. 前記線状の突起の高さは２ｍｍ以上であり、かつ、隣り合う前記線状の突起の間の間隔は１０〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の桁橋の主桁。
3. 前記ウェブプレートは、平鋼であることを特徴とする請求項１または２に記載の桁橋の主桁。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の桁橋の主桁の前記フランジプレートの上面に、該上面よりも所定の高さだけ上方までコンクリートが打設されてなり、前記コンクリートは、前記桁橋の主桁の長手方向の水平せん断力に対してコンクリート縁端部の破壊の起こらない高さ位置まで打設されていることを特徴とする桁橋の主桁とコンクリート床版の接合部構造。
5. 請求項４に記載の接合部構造を備えてなることを特徴とするコンクリート床版。
6. 請求項４に記載の接合部構造を備えてなることを特徴とする桁橋。
7. 請求項６に記載の桁橋を備えてなることを特徴とする橋梁。

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