JP6543652B2 - Precast floor system and bridge structure - Google Patents
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Description
本発明は、プレキャスト床版システム及び橋構造に関する。 The present invention relates to precast deck systems and bridge structures.
道路橋（橋構造）では、自動車等が走行するアスファルト舗装を支持するのに床版が用いられている。近年、老朽化した道路橋が増加しているため、道路橋の損傷した床版を取り換える工事が増加している。床版を取り換える際には道路橋に通行止め規制をするが、通行止め規制は社会的影響が大きい。このため、通行止め規制の期間を短縮した床版の取り換え方法が検討されている。 In road bridges (bridge structures), floor slabs are used to support asphalt pavement on which cars and the like travel. In recent years, the number of constructions for replacing damaged floor slabs of road bridges is increasing, as the number of old road bridges is increasing. When replacing floor slabs, road bridges will be closed, but such restrictions have a large social impact. For this reason, a method of replacing floor slabs with a shortened period for closing traffic is being considered.
特許文献１の道路橋では、複数のプレキャスト床版を道路橋の橋軸方向に連結して床版を構成している。プレキャスト床版は、本体部と継手端部とで構成される。継手端部とはプレキャスト床版のうち橋軸方向の各端部に設けられるものである。橋軸方向に隣接配置される一対のプレキャスト床版の継手端部を組み合わせ、継手端部の隙間にモルタル等の間詰め材を充填すると、一対のプレキャスト床版が連結される。以下では、一対のプレキャスト床版が間詰め材等で接続されたものを、プレキャスト床版システムと称するか、単に床版システムと略称する。
プレキャスト床版は、床版設置の事前に、工場、又は施工現場も含む製造ヤード等の場所で予め製作される。このため、プレキャスト床版を、天候や道路橋の通行止め規制に関係無く製造することができる。
In the road bridge of Patent Document 1, a plurality of precast floor slabs are connected in the bridge axial direction of the road bridge to constitute a floor slab. The precast floor slab is comprised of a main body and a joint end. The joint end is a precast floor slab provided at each end in the bridge axial direction. A pair of precast floor slabs are connected by combining the joint ends of a pair of precast floor slabs arranged adjacent to each other in the bridge axial direction and filling the space between the joint ends with a filler such as mortar. Hereinafter, one in which a pair of precast floor slabs are connected by padding or the like is referred to as a precast floor slab system or simply abbreviated as a floor slab system.
The precast floor slabs are manufactured in advance at a place such as a factory or a production yard including a construction site prior to floor slab installation. For this reason, precast floor slabs can be manufactured regardless of weather and road bridge closures.
ところで、特許文献１の道路橋では、以下のメカニズムで床版システムに疲労損傷が生じることが知られている。床版システムの上面側から下方に向けてタイヤ等により輪荷重が作用すると、プレキャスト床版の継手端部を介して隣接するプレキャスト床版の間で曲げモーメントが伝達される。引張応力が作用するプレキャスト床版の側面下部等でプレキャスト床版が剥離破壊し、プレキャスト床版の下面に橋軸直角方向に延びるひび割れが形成される。これにより、プレキャスト床版が橋軸方向において複数に分断される。厚さ方向に見たときに矩形状だったプレキャスト床版が、橋軸方向の長さが短くなって梁のようになる。
プレキャスト床版に橋軸方向に延びるひび割れが形成され、ひび割れが亀甲状になる。最終的には、プレキャスト床版が押抜きせん断破壊してしまう。
By the way, in the road bridge of patent document 1, it is known that fatigue damage arises in a floor slab system by the following mechanism. When a wheel load is applied by a tire or the like downward from the upper surface side of the floor slab system, a bending moment is transmitted between adjacent precast floor slabs through the joint end of the precast floor slab. The precast floor slab peels off and fractures at the lower side of the side surface of the precast floor slab where tensile stress acts, and a crack extending in the direction perpendicular to the bridge axis is formed on the lower surface of the precast floor slab. Thereby, the precast floor slab is divided into a plurality in the bridge axis direction. The precast floor slab, which was rectangular when viewed in the thickness direction, becomes like a beam with a shortened length in the bridge axis direction.
Cracks extending in the axial direction of the bridge are formed on the precast floor slab, and the cracks become turtle-like. In the end, the precast floor plate is punched and sheared.
隣接するプレキャスト床版の間で伝達される曲げモーメントを抑えるために、例えば、非特許文献１の床版システムで用いられているＭＭＡ（Methyl MethAcrylate：メチルメタクリレート）樹脂を、隣接するプレキャスト床版同士を接続する間詰め材として用いることが考えられる。ＭＭＡ樹脂の弾性率はプレキャスト床版の弾性率よりも小さいため、隣接するプレキャスト床版の間で曲げモーメントが伝達されない。
しかしながら、このように構成された床版システムにおいても、プレキャスト床版における剥離破壊の更なる抑制が望まれている。
In order to suppress the bending moment transmitted between adjacent precast floor slabs, for example, MMA (Methyl MethAcrylate: Methyl methacrylate) resin used in the floor slab system of Non-Patent Document 1 may be used. It can be considered to use as a filler to connect the Since the modulus of elasticity of MMA resin is smaller than that of the precast floor slab, no bending moment is transmitted between adjacent precast floor slabs.
However, also in the floor slab system configured in this way, it is desired to further suppress the peeling failure in the precast floor slab.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、プレキャスト床版の側面で剥離破壊が生じるのを抑制したプレキャスト床版システムを提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a problem, Comprising: It aims at providing the precast-bed version system which suppressed that peeling failure arises in the side of a precast-bed version.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のプレキャスト床版システムは、板状に形成され、厚さ方向に交差する方向に並べて配置された一対のプレキャスト床版と、前記一対のプレキャスト床版のうち、一方の前記プレキャスト床版における他方の前記プレキャスト床版に対向する側面に剛結合された第１鋼板と、前記他方のプレキャスト床版における前記一方のプレキャスト床版に対向する側面に剛結合された第２鋼板と、前記第１鋼板と前記第２鋼板との間に充填されるとともに前記第１鋼板及び前記第２鋼板にそれぞれ付着され、前記第１鋼板と前記第２鋼板との間で曲げモーメントを伝達するように前記第１鋼板及び前記第２鋼板を一体化する充填部材と、を備え、前記一方のプレキャスト床版の前記側面の下端部には、前記他方のプレキャスト床版の前記側面に向かうにしたがい上方に傾斜した傾斜面が形成されていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned subject, this invention proposes the following means.
The precast floor slab system of the present invention is formed in a plate shape, and a pair of precast floor slabs arranged in a direction intersecting the thickness direction and one of the pair of precast floor slabs in the one precast floor slab A first steel plate rigidly connected to the other side facing the other precast floor slab, a second steel plate rigidly connected to the other side of the other precast floor slab facing the one precast floor plate, and the first steel plate are respectively attached to the first sheet and the second steel plate while being filled between the and the steel second steel plate, said to transfer bending moment between the first steel sheet and the second steel sheet No. (1) A filling member for integrating the second steel plate and the second steel plate, and the lower end portion of the side surface of the one precast floor plate faces the side surface of the other precast floor plate It is characterized in that the inclined surface inclined upwardly follow the earthenware pots are formed.
一般的に、充填部材がプレキャスト床版に付着する付着強度よりも、充填部材が各鋼板に付着する付着強度の方が大きくなる。各鋼板がプレキャスト床版に剛結合するとともに充填部材が各鋼板に確実に付着するため、プレキャスト床版の側面の一部に応力が集中することが抑えられる。 Generally, the adhesion strength with which the filling member adheres to each steel plate is larger than the adhesion strength with which the filling member adheres to the precast floor slab. Since each steel plate is rigidly connected to the precast floor slab and the filling member adheres securely to each steel plate, concentration of stress on a part of the side surface of the precast floor slab is suppressed.
また、この発明によれば、プレキャスト床版の側面において、強い引張応力が作用する下端部に鋭角的に突出する部分がなくなる。 Further, according to this invention, the side surface of the precast slab, there is no strong tensile stress acutely projecting lower end acting portion.
また、上記のプレキャスト床版システムにおいて、前記第１鋼板には、前記一方のプレキャスト床版の前記側面から前記第１鋼板が離間するのを抑える定着部材が設けられ、前記定着部材により、前記一方のプレキャスト床版の前記側面に前記第１鋼板が剛結合されてもよい。
また、上記のプレキャスト床版システムにおいて、前記充填部材の弾性率は、前記一対のプレキャスト床版の弾性率及び前記第１鋼板、前記第２鋼板の弾性率よりも小さく、前記充填部材の引張強度は、前記一対のプレキャスト床版の引張強度以上であり、前記充填部材が前記第１鋼板及び前記第２鋼板にそれぞれ付着する付着強度は、前記一対のプレキャスト床版の引張強度以上であってもよい。
Further, in the above-described precast floor slab system, the first steel plate is provided with a fixing member for suppressing the separation of the first steel plate from the side surface of the one precast floor slab, and the fixing member The first steel plate may be rigidly connected to the side surface of the precast floor slab of
Further, in the above precast floor slab system, the elastic modulus of the filling member is smaller than the elastic modulus of the pair of precast floor slabs and the elastic modulus of the first steel plate and the second steel plate, and the tensile strength of the filling member Is greater than the tensile strength of the pair of precast floor slabs, and the adhesion strength of the filler member to the first and second steel plates is greater than the tensile strength of the pair of precast floor slabs. Good.
また、本発明の橋構造は、上記のいずれかに記載のプレキャスト床版システムを備えることを特徴としている。 In addition, the bridge structure of the present invention is characterized by comprising the precast floor slab system described in any of the above.
本発明において、請求項１に記載のプレキャスト床版システムによれば、プレキャスト床版の側面で剥離破壊が生じるのを抑制することができる。
請求項１に記載のプレキャスト床版システムによれば、プレキャスト床版の側面の下端部に剥離破壊が生じるのをより確実に抑制することができる。
請求項２に記載のプレキャスト床版システムによれば、定着部材という簡単な構成で、第１鋼板を一方のプレキャスト床版の側面に剛結合させることができる。
In the present invention, according to the precast floor slab system of claim 1, it is possible to suppress the occurrence of peel failure on the side of the precast floor slab.
According to the precast floor slab system according to claim 1 , it is possible to more reliably suppress the occurrence of peeling failure at the lower end portion of the side surface of the precast floor slab.
According to precast slab system according to claim 2, in a simple structure of the fixing member can be rigidly connected to the first steel plate on the side surface of one of the precast slab.
請求項３に記載のプレキャスト床版システムによれば、プレキャスト床版から容易に構成でき、プレキャスト床版の厚さの増加を抑えつつ疲労耐久性を向上させることができる。
請求項４に記載の橋構造によれば、プレキャスト床版の側面で剥離破壊が生じるのを抑制したプレキャスト床版システムを用いて橋構造を構成することができる。
According to the precast floor slab system of claim 3 , fatigue resistance can be improved while being easily configured from the precast floor slab and suppressing an increase in thickness of the precast floor slab.
According to the bridge structure of Claim 4 , a bridge structure can be comprised using the precast-floor-plate system which suppressed that peeling failure arises by the side of a precast-floor version.
以下、本発明に係る橋構造の一実施形態を、橋構造が道路橋である場合を例にとって図１から図１４を参照しながら説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の厚さや寸法の比率を調整している。
図１及び図２に示すように、本実施形態の道路橋１は、例えば自動車Ｃが走行する高速道路用の橋である。本道路橋１は、橋軸方向Ｘに間隔を開けて配置された橋脚１０（図１では１本のみ示す）と、橋脚１０により下方から支持された複数の橋桁１５と、複数の橋桁１５で下方から支持された本実施形態の床版システム２１と、を備えている。
なお、図１では、床版システム２１を構成する複数枚のプレキャスト床版２２のうちの一部のみを示している。
Hereinafter, an embodiment of a bridge structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 14, taking a case where the bridge structure is a road bridge as an example. In all the following drawings, in order to make the drawings easy to read, the ratio of thickness and dimension of each component is adjusted.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the road bridge 1 of the present embodiment is, for example, a bridge for an expressway on which a car C travels. The main road bridge 1 includes bridge piers 10 (only one is shown in FIG. 1) arranged at intervals in the bridge axial direction X, a plurality of bridge beams 15 supported from below by the bridge piers 10, and a plurality of bridge beams 15 And the floor slab system 21 of the present embodiment supported from below.
In FIG. 1, only a part of the plurality of precast floor slabs 22 constituting the floor plank system 21 is shown.
橋脚１０には、ＲＣ（Reinforced Concrete:鉄筋コンクリート）又はＰＣ（Prestressed Concrete)等を用いることができる。
橋桁１５は、橋軸方向Ｘに延びるとともに橋軸方向Ｘに直交する橋軸直角方向Ｙに互いに間隔を開けて配置されている。例えば、これら橋軸方向Ｘ及び橋軸直角方向Ｙは、水平面に沿う方向である。
橋桁１５には、例えばＨ形鋼等を用いることができる。橋桁１５は、ウェブ１６の上方及び下方にそれぞれフランジ１７が位置するように配置されている。上方のフランジ１７は、床版システム２１に図示しないずれ止めで固定されている。ここで、ずれ止めとは、頭付きスタッドや孔あき鋼板ジベル等のことを意味する。下方のフランジ１７は、図示はしないが、橋脚１０上に設置された支承にずれ止めボルトや溶接で固定されている。
As the bridge pier 10, RC (Reinforced Concrete: reinforced concrete), PC (Prestressed Concrete) or the like can be used.
The bridge girder 15 extends in the bridge axis direction X and is arranged at intervals in the bridge axis orthogonal direction Y orthogonal to the bridge axis direction X. For example, the bridge axis direction X and the bridge axis perpendicular direction Y are directions along a horizontal plane.
For the bridge girder 15, for example, H-shaped steel can be used. The bridge girder 15 is disposed such that the flanges 17 are located above and below the web 16 respectively. The upper flange 17 is fixed to the deck system 21 with a stop not shown. Here, the anti-slip means a headed stud, a perforated steel plate dowel or the like. Although the lower flange 17 is not shown, it is fixed to a bearing installed on the pier 10 by means of anti-slip bolts and welding.
以下では、床版システム２１が備えるプレキャスト床版２２が２枚（一対）である場合を例にとって説明するが、床版システム２１が備えるプレキャスト床版２２の数は特に限定されず、３枚以上でもよい。
図２及び図３に示すように、床版システム２１は、板状に形成され、橋軸方向Ｘに並べて配置された一対のプレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂと、プレキャスト床版２２Ａにおけるプレキャスト床版２２Ｂに対向する側面２２ａＡに剛結合された第１鋼板２３と、プレキャスト床版２２Ｂにおけるプレキャスト床版２２Ａに対向する側面２２ｂＢに剛結合された第２鋼板２４と、第１鋼板２３と第２鋼板２４との間に充填された充填部材２５と、を有している。
なお、一対のプレキャスト床版２２（もしくは、３枚以上のプレキャスト床版２２）のそれぞれを区別して呼ぶときはプレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂと呼び、プレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂを区別しないで呼ぶときは、プレキャスト床版２２と総称する。
Although the case where the number of precast floor slabs 22 provided in the floor slab system 21 is two (a pair) will be described as an example below, the number of precast floor slabs 22 provided in the floor slab system 21 is not particularly limited, and three or more May be.
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the floor slab system 21 is formed in a plate shape, and a pair of precast floor slabs 22A and 22B arranged side by side in the bridge axis direction X and the precast floor slab 22B in the precast floor slab 22A. The first steel plate 23 rigidly connected to the side 22aA opposite to the second steel plate 24 The second steel plate 24 rigidly connected to the side 22bB opposite to the precast floor plate 22A in the precast floor plate 22B The first steel plate 23 and the second steel plate 24 And a filling member 25 filled in between.
In addition, when distinguishing and calling each of a pair of precast floor slabs 22 (or three or more precast floor slabs 22), they are called precast floor slabs 22A and 22B, and when calling precast floor slabs 22A and 22B without distinction. , Collectively referred to as a precast floor version 22.
本実施形態では、プレキャスト床版２２Ａとプレキャスト床版２２Ｂとの構成は同一である。このため、プレキャスト床版２２Ａの構成については数字、又は数字及び英小文字に英大文字「Ａ」を付加することで示す。プレキャスト床版２２Ｂのうちプレキャスト床版２２Ａと対応する構成については、プレキャスト床版２２Ａと同一の数字、又は数字及び英小文字に英大文字「Ｂ」を付加することで示す。これにより、重複する説明を省略する。プレキャスト床版２２Ｃ等についても同様とする。
例えば、プレキャスト床版２２Ａには、プレキャスト床版２２Ｂの側面２２ｂＢに対応する側面２２ｂＡ（不図示）が形成されている。
In the present embodiment, the configurations of the precast floor plate 22A and the precast floor plate 22B are the same. Therefore, the configuration of the precast floor plate 22A is indicated by adding an upper case letter "A" to numbers or numbers and lower case letters. About the structure corresponding to the precast floor edition 22A among the precast floor edition 22B, it shows by adding an capital letter "B" to the number same as the precast floor edition 22A, or a number and an alphabet. In this way, duplicate explanations are omitted. The same applies to the precast floor version 22C and the like.
For example, a side surface 22bA (not shown) corresponding to the side surface 22bB of the precast floor slab 22B is formed on the precast floor slab 22A.
プレキャスト床版２２の厚さ方向Ｚに直交（交差）する方向は、橋軸方向Ｘ及び橋軸直角方向Ｙとなる。
プレキャスト床版２２Ａは一対のプレキャスト床版のうちの一方のプレキャスト床版に該当し、プレキャスト床版２２Ｂは一対のプレキャスト床版のうちの他方のプレキャスト床版に該当する。
ここで言う一対の部材が剛結合するとは、一対の部材が強固に結び合って１つになることを意味する。
The direction orthogonal to (crossed with) the thickness direction Z of the precast floor slab 22 is the bridge axis direction X and the bridge axis perpendicular direction Y.
The precast floor version 22A corresponds to one of the pair of precast floor versions, the precast floor version 22B corresponds to the other of the pair of precast floor versions.
The term “rigidly coupled” as used herein means that the pair of members are tightly coupled into one.
プレキャスト床版２２Ａは、コンクリート等で板状に形成された本体２８Ａ内に図示しない主鉄筋や配力鉄筋等が埋設されて構成されている。プレキャスト床版２２Ａの橋軸方向Ｘの長さは、例えば２〜３ｍである。プレキャスト床版２２ＡがＰＣで形成されている場合には、プレキャスト床版２２Ａの弾性率（弾性係数）は、例えば２×１０４〜４×１０４Ｎ／ｍｍ２（ニュートン毎平方ミリメートル）（２×１０４〜４×１０４ＭＰａ（メガパスカル））である。
プレキャスト床版２２Ａの側面２２ａＡの下端部には、プレキャスト床版２２Ｂの側面２２ｂＢに向かうにしたがい上方に傾斜した傾斜面２２ｃＡが形成されている。プレキャスト床版２２Ｂの側面２２ｂＢの下端部には、プレキャスト床版２２Ａの側面２２ａＡに向かうにしたがい上方に傾斜した傾斜面２２ｄＢが形成されている。
プレキャスト床版２２Ａには、図示はしないがプレキャスト床版２２Ｂの側面２２ｂＢ及び傾斜面２２ｄＢと同様の側面２２ｂＡ及び傾斜面２２ｄＡが形成されている。
The precast floor slab 22A is configured by embedding a main rebar, a distribution rebar, and the like (not shown) in a main body 28A formed in a plate shape of concrete or the like. The length in the bridge axis direction X of the precast floor slab 22A is, for example, 2 to 3 m. When the precast floor slab 22A is formed of PC, the elastic modulus (elastic modulus) of the precast floor slab 22A is, for example, 2 × 10 4 to 4 × 10 4 N / mm 2 (newtons per square millimeter) (2 It is * 10 < 4 > -4 * 10 < 4 > MPa (megapascal).
At the lower end portion of the side surface 22aA of the precast floor slab 22A, an inclined surface 22cA inclined upward as it goes to the side surface 22bB of the precast floor slab 22B is formed. At the lower end portion of the side surface 22bB of the precast floor slab 22B, an inclined surface 22 dB inclined upward as it goes to the side surface 22aA of the precast floor slab 22A is formed.
Although not shown, the side surface 22bA and the inclined surface 22dA similar to the side surface 22bB and the inclined surface 22dB of the precast floor plate 22B are formed on the precast floor plate 22A.
プレキャスト床版２２Ａにおいて、傾斜面２２ｃＡとプレキャスト床版２２Ａの下面とがなす角度θ１は、０°よりも大きく９０°よりも小さければ、特に限定されない。なお、角度θ１は、プレキャスト床版２２Ａの下面を延長した面と傾斜面２２ｃＡとが、傾斜面２２ｃＡよりも下方であって延長した面よりも上方になす角度である。 In the precast floor slab 22A, the angle θ1 formed by the inclined surface 22cA and the lower surface of the precast floor slab 22A is not particularly limited as long as it is larger than 0 ° and smaller than 90 °. In addition, angle (theta) 1 is an angle which the surface which extended the lower surface of precast floor slab 22A, and inclined surface 22cA make below the inclined surface 22cA and above the extended surface.
プレキャスト床版２２Ａの側面２２ａＡの下部に橋軸方向Ｘに引張応力が作用したときに、角度θ１が小さい方が、この下部に剥離破壊が生じにくくなる。しかし、傾斜面２２ｃＡの厚さ方向Ｚの長さを確保しつつ角度θ１を小さくすると、傾斜面２２ｃＡの橋軸方向Ｘの長さが長くなったり、充填部材２５の製造時に充填部材２５の原材料が角度の小さい部分まで回りにくくなったりする。このため、型枠等を用いて充填部材２５を形成しにくくなる。
したがって、角度θ１は例えば４５°であることが好ましい。この場合、傾斜面２２ｃＡの厚さ方向Ｚの長さは、例えば１０ｍｍである。
なお、鋼板２３、２４はプレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂを製造する時の型枠の一部として用いることができる。鋼板２３、２４は、プレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂを製造しても取外さない。
When a tensile stress acts on the lower part of the side surface 22aA of the precast floor slab 22A in the bridge axial direction X, peeling failure is less likely to occur in the lower part when the angle θ1 is smaller. However, if the angle θ1 is reduced while securing the length in the thickness direction Z of the inclined surface 22cA, the length in the bridge axis direction X of the inclined surface 22cA may increase or the raw material of the filling member 25 at the time of manufacturing the filling member 25. Makes it difficult to turn to a small angle part. For this reason, it becomes difficult to form the filling member 25 using a mold or the like.
Therefore, the angle θ1 is preferably 45 °, for example. In this case, the length in the thickness direction Z of the inclined surface 22cA is, for example, 10 mm.
The steel plates 23, 24 can be used as part of a mold when manufacturing the precast floor slabs 22A, 22B. The steel plates 23, 24 are not removed even if the precast floor slabs 22A, 22B are manufactured.
傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＡは、プレキャスト床版２２Ａの橋軸直角方向Ｙの全長にわたり形成されている。
なお、傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＡは、プレキャスト床版２２Ａの橋軸直角方向Ｙの一部だけに形成されていてもよい。すなわち、図３に示す橋軸方向Ｘに見たときに、自動車ＣのタイヤＣ１がプレキャスト床版２２Ａの上面における範囲Ａ１に輪荷重を作用させるとする。なお、図３ではタイヤＣ１が橋軸直角方向Ｙに２つ並んだ、いわゆるダブルタイヤである場合の絵を示している。
輪荷重は、この範囲Ａ１から、プレキャスト床版２２Ａの下面に向かって橋軸直角方向Ｙの外側にそれぞれ角度θ３で広がる台形状の領域Ａ２に作用する。なお、角度θ３は例えば４５°である。このため、傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＡは、プレキャスト床版２２Ａの下面における領域Ａ２を含むように、少なくとも橋軸直角方向Ｙの範囲Ａ３に形成されればよい。
The inclined surfaces 22cA and 22dA are formed over the entire length of the precast floor slab 22A in the direction Y perpendicular to the bridge axis.
The inclined surfaces 22cA and 22dA may be formed only on a part of the precast floor slab 22A in the direction Y perpendicular to the bridge axis. That is, when viewed in the bridge axis direction X shown in FIG. 3, it is assumed that the tire C1 of the automobile C applies a wheel load to the range A1 on the upper surface of the precast floor slab 22A. In addition, in FIG. 3, the picture in the case of being what is called a double tire in which two tires C1 were located in a line in the bridge axis right angle direction Y is shown.
The wheel load acts on a trapezoidal area A2 which spreads from the range A1 toward the lower surface of the precast floor slab 22A at an angle θ3 to the outside of the direction Y perpendicular to the bridge axis. The angle θ3 is 45 °, for example. Therefore, the inclined surfaces 22cA and 22dA may be formed at least in the range A3 in the direction Y perpendicular to the bridge axis so as to include the region A2 on the lower surface of the precast floor slab 22A.
図２に示すように、第１鋼板２３は、橋軸方向Ｘが第１鋼板２３の厚さ方向となり、橋軸直角方向Ｙ及び厚さ方向Ｚにそれぞれ延びている。第１鋼板２３の橋軸直角方向Ｙの長さは、プレキャスト床版２２Ａの橋軸直角方向Ｙの長さと同等である。第１鋼板２３の下端部には、プレキャスト床版２２Ａの傾斜面２２ｃＡに沿うように折れ曲がり部２３ａが形成されている。
第２鋼板２４は、第１鋼板２３と同様に形成されている。第２鋼板２４の下端部には、プレキャスト床版２２Ｂの傾斜面２２ｄＢに沿うように折れ曲がり部２４ａが形成されている。
As shown in FIG. 2, in the first steel plate 23, the bridge axis direction X is the thickness direction of the first steel plate 23 and extends in the bridge axis perpendicular direction Y and the thickness direction Z, respectively. The length in the bridge axis orthogonal direction Y of the first steel plate 23 is equal to the length in the bridge axis orthogonal direction Y of the precast floor slab 22A. At the lower end portion of the first steel plate 23, a bent portion 23a is formed along the inclined surface 22cA of the precast floor slab 22A.
The second steel plate 24 is formed in the same manner as the first steel plate 23. At the lower end of the second steel plate 24, a bent portion 24a is formed along the inclined surface 22 dB of the precast floor slab 22B.
第１鋼板２３には、異形鉄筋スタッドである第１定着部材（定着部材）３０の端部が溶接等により固定されている。例えば、異形鉄筋スタッドは、丸棒の表面に丸棒の長手方向に沿って凹凸形状が形成されたものである。第１定着部材３０は、プレキャスト床版２２Ａ内で橋軸方向Ｘに沿って延びている。第１定着部材３０はプレキャスト床版２２Ａ内に複数配置され、例えば、図３に示す橋軸方向Ｘに見たときに碁盤目状に配置されている。
第１定着部材３０は、本体２８Ａへのアンカーとして用いられる。第１定着部材３０の長さは、第１定着部材３０の外径の３０倍程度であることが好ましい。第１定着部材３０は、床版システム２１に作用する最大曲げ引張応力に対して抵抗できる程度の本数と定着長さ（第１定着部材３０の長手方向の長さ）にする。
第１鋼板２３に第１定着部材３０が固定されていることで、プレキャスト床版２２Ａの側面２２ａＡから第１鋼板２３が離間するのが抑えられる。第１定着部材３０により、プレキャスト床版２２Ａの側面２２ａＡに第１鋼板２３が剛結合される。
An end portion of a first fixing member (fixing member) 30 which is a deformed rebar stud is fixed to the first steel plate 23 by welding or the like. For example, the profiled rebar stud is one in which an uneven shape is formed along the longitudinal direction of the round bar on the surface of the round bar. The first fixing member 30 extends along the bridge axial direction X in the precast floor slab 22A. A plurality of first fixing members 30 are arranged in the precast floor slab 22A, and are arranged in a grid, for example, when viewed in the bridge axis direction X shown in FIG.
The first fixing member 30 is used as an anchor to the main body 28A. The length of the first fixing member 30 is preferably about 30 times the outer diameter of the first fixing member 30. The first fixing member 30 has a number and a fixing length (length in the longitudinal direction of the first fixing member 30) that can resist the maximum bending tensile stress acting on the floor slab system 21.
By fixing the first fixing member 30 to the first steel plate 23, the separation of the first steel plate 23 from the side surface 22aA of the precast floor slab 22A is suppressed. The first fixing member 30 rigidly couples the first steel plate 23 to the side surface 22aA of the precast floor slab 22A.
第２鋼板２４には、第１定着部材３０と同様に構成された第２定着部材３１の端部が溶接等により固定されている。第２定着部材３１は、プレキャスト床版２２Ｂ内で橋軸方向Ｘに沿って延びている。第２定着部材３１により、プレキャスト床版２２Ｂの側面２２ｂＢに第２鋼板２４が剛結合される。
プレキャスト床版２２Ａは、図示はしないがプレキャスト床版２２Ｂの第２鋼板２４及び第２定着部材３１と同様に構成された第２鋼板及び第２定着部材が取り付けられている。
The end portion of the second fixing member 31 configured similarly to the first fixing member 30 is fixed to the second steel plate 24 by welding or the like. The second fixing member 31 extends along the bridge axial direction X in the precast floor slab 22B. The second fixing member 31 rigidly couples the second steel plate 24 to the side surface 22bB of the precast floor slab 22B.
Although not shown, the precast floor slab 22A is attached with a second steel plate and a second fixing member configured in the same manner as the second steel plate 24 and the second fixing member 31 of the precast floor plate 22B.
なお、プレキャスト床版２２Ａに傾斜面２２ｄＡが形成されなくてもよいし、プレキャスト床版２２Ａに第２鋼板及び第２定着部材が取り付けられなくてもよい。
プレキャスト床版２２Ａに用いられる定着部材３０、３１はこれに限定されず、定着部材として凹凸形状が形成されていな丸棒や、図４に示すアングル状（Ｌ字形）の第１定着部材３２及び第２定着部材３３を用いてもよい。
The inclined surface 22dA may not be formed on the precast floor slab 22A, and the second steel plate and the second fixing member may not be attached to the precast floor slab 22A.
The fixing members 30 and 31 used for the precast floor slab 22A are not limited to this, and the fixing member may be a round bar having no concavo-convex shape, or the first fixing member 32 having an angle shape (L shape) shown in FIG. The second fixing member 33 may be used.
図２に示すように、充填部材２５は、第１鋼板２３及び第２鋼板２４にそれぞれ付着される。例えば、充填部材２５としては、エポキシ樹脂やゴムを用いることができる。
充填部材２５の弾性率の下限値は、充填部材２５がプレキャスト床版２２間で曲げモーメントを伝達する範囲内、又は、橋軸方向Ｘに隣り合うプレキャスト床版２２の上面間の厚さ方向Ｚの段差Ｄ（図２参照。ただし、段差Ｄの寸法を誇張して示している）が所定の値よりも大きくならない範囲内で設定される。
充填部材２５の弾性率の下限値は、例えば１×１０Ｎ／ｍｍ２である。この理由の１つとして、ゴムの弾性率が１×１０〜１０×１０Ｎ／ｍｍ２程度であり、土木の分野においてゴムよりも弾性率が小さい材料を使うことは考えにくいためである。
この理由の他の１つとして、ゴムよりも弾性率が小さい材料を使った場合に、前記段差Ｄが大きくなるためである。
As shown in FIG. 2, the filling member 25 is attached to the first steel plate 23 and the second steel plate 24 respectively. For example, as the filling member 25, an epoxy resin or rubber can be used.
The lower limit value of the elastic modulus of the filling member 25 is in the thickness direction Z between the upper surfaces of the precast floor slabs 22 adjacent to each other in the bridge axial direction X within the range in which the filling member 25 transmits the bending moment between the precast floor slabs 22. The level difference D (see FIG. 2; however, the dimension of the level difference D is exaggeratedly shown) is set within a range that does not become larger than a predetermined value.
The lower limit value of the elastic modulus of the filling member 25 is, for example, 1 × 10 N / mm 2 . One reason for this is that the elastic modulus of rubber is about 1 × 10 to 10 × 10 N / mm 2 , and it is difficult to think of using a material having a smaller elastic modulus than rubber in the field of civil engineering.
Another reason for this is that when the material having a smaller elastic modulus than that of rubber is used, the step D becomes large.
ただし、充填部材２５は、以下の条件を満たすように選定されることが好ましい。
すなわち、充填部材２５の弾性率は、プレキャスト床版２２の弾性率よりも小さく、鋼板２３、２４の弾性率よりも小さい。
充填部材２５の引張強度（引張強さ）は、プレキャスト床版２２の引張強度以上である。ここで言う引張強度は、材料の耐え得る最大張力を、材料の（初期の）断面積で割った値のことを意味する。
充填部材２５が鋼板２３、２４に付着する付着強度は、プレキャスト床版２２の引張強度以上である。ここで言う第一の材料と第二の材料との付着強度は、第一の材料と第二の材料との接触面に沿って第一の材料に対して第二の材料を相対的に移動させたときの引抜き力又は押抜き力の最大値を、前記接触面の面積で除した値のことを意味する。
However, the filling member 25 is preferably selected to satisfy the following conditions.
That is, the elastic modulus of the filling member 25 is smaller than the elastic modulus of the precast floor slab 22 and smaller than the elastic modulus of the steel plates 23 and 24.
The tensile strength (tensile strength) of the filling member 25 is equal to or higher than the tensile strength of the precast floor slab 22. The term "tensile strength" as used herein means the maximum tensile strength of the material divided by the (initial) cross-sectional area of the material.
The adhesion strength with which the filling member 25 adheres to the steel plates 23 and 24 is equal to or higher than the tensile strength of the precast floor slab 22. The adhesion strength between the first material and the second material referred to herein means that the second material is moved relative to the first material along the contact surface between the first material and the second material. It means the value obtained by dividing the maximum value of the drawing force or the punching force at the time of making it caused by the area of the contact surface.
充填部材２５の厚さ（第１鋼板２３と第２鋼板２４との距離）は、例えば２５ｍｍである。
なお、充填部材がセメントや、セメントに似た材料で形成されている場合には、充填部材にエポキシ樹脂等の接着剤を混合したうえで、鋼板２３、２４の間で硬化させてもよい。すなわち、充填部材が接着剤を含有してもよい。
The thickness of the filling member 25 (the distance between the first steel plate 23 and the second steel plate 24) is, for example, 25 mm.
When the filling member is formed of cement or a material resembling cement, the filling member may be mixed with an adhesive such as epoxy resin and then hardened between the steel plates 23 and 24. That is, the filling member may contain an adhesive.
次に、本実施形態の実施例の床版システム、及び比較例の床版システムの構成及び２種類の曲げモーメントの分布について説明する。
図５には、３枚のプレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを備える本実施例の床版システム２１ａの構成と２種類の曲げモーメントの分布を示す。図５（ａ）は床版システム２１ａの平面図、図５（ｂ）は床版システム２１ａの側面の断面図、図５（ｃ）は床版システム２１ａの正面の断面図である。なお、図５（ａ）から図５（ｃ）に示す床版システム２１ａの構造は、模式的なものである。
図５（ｄ）には、床版システム２１ａに作用する橋軸直角方向Ｙに平行な軸線周りの曲げモーメントＭｙの分布を示す。そして、図５（ｅ）には、床版システム２１ａに作用する橋軸方向Ｘに平行な軸線周りの曲げモーメントＭｘの分布を示す。
Next, the structure of the floor slab system of the example of this embodiment, and the structure of the floor slab system of a comparative example and distribution of two types of bending moments are demonstrated.
FIG. 5 shows the configuration of the floor slab system 21a of the present embodiment provided with three precast floor slabs 22A, 22B and 22C and the distribution of two types of bending moments. FIG. 5 (a) is a plan view of the floor system 21a, FIG. 5 (b) is a cross-sectional view of the side surface of the floor system 21a, and FIG. 5 (c) is a front cross-sectional view of the floor system 21a. The structure of the floor plan system 21a shown in FIG. 5 (a) to FIG. 5 (c) is a schematic one.
FIG. 5 (d) shows the distribution of bending moment My around an axis parallel to the bridge axis orthogonal direction Y acting on the floor slab system 21a. And in FIG.5 (e), distribution of the bending moment Mx of the surroundings of the axis parallel to the bridge shaft direction X which acts on the floor slab system 21a is shown.
床版システム２１ａは、橋軸直角方向Ｙの両端部を橋桁１５で下方から支持されている。
プレキャスト床版２２Ｂの上面における橋軸方向Ｘの中心であって橋軸直角方向Ｙの中心となる位置Ｐ１に、荷重Ｆ１を下向きに作用させる。すなわち、３枚のプレキャスト床版２２のうち中央のプレキャスト床版２２Ｂの中心となる位置Ｐ１に、荷重Ｆ１を下向きに作用させる。
この場合、床版システム２１ａの橋軸方向Ｘの各位置における曲げモーメントＭｙは、図５（ｄ）において実線で示す線Ｌ１のようになる。床版システム２１ａのプレキャスト床版２２Ｂにおいて橋軸直角方向Ｙの各位置における曲げモーメントＭｘは図５（ｅ）において実線で示す線Ｌ２のようになる。
The deck system 21 a is supported from below by bridge girder 15 at both ends in the bridge axis orthogonal direction Y.
A load F1 is applied downward at a position P1 which is the center of the bridge axis direction X and the center of the bridge axis perpendicular direction Y on the upper surface of the precast floor slab 22B. That is, the load F1 is applied downward at the position P1 which is the center of the central precast floor slab 22B among the three precast floor slabs 22.
In this case, the bending moment My at each position in the bridge axis direction X of the floor slab system 21a is as shown by a solid line L1 in FIG. 5 (d). The bending moment Mx at each position in the direction Y perpendicular to the bridge axis in the precast floor slab 22B of the floor slab system 21a is as shown by a solid line L2 in FIG. 5 (e).
床版システム２１ａが荷重Ｆ１を受けると、図６に示すように、プレキャスト床版２２の上面側には充填部材２５を橋軸方向Ｘに圧縮させる力Ｆ１１が作用する。プレキャスト床版２２の下面側には充填部材２５を橋軸方向Ｘに引張る力Ｆ１２が作用する。充填部材２５の弾性率はプレキャスト床版２２の弾性率よりも小さく、鋼板２３、２４の弾性率よりも小さいため、橋軸方向Ｘにおいて充填部材２５のひずみの方がプレキャスト床版２２のひずみ及び鋼板２３、２４のひずみよりも大きくなる。プレキャスト床版２２及び鋼板２３、２４よりも充填部材２５の方が大きく変形するため、橋軸方向Ｘにおいてプレキャスト床版２２内に発生する応力度（応力）σ１、及び鋼板２３、２４内に発生する応力度σ２よりも、充填部材２５内に発生する応力度σ３の方が小さくなる。すなわち、充填部材２５により橋軸方向Ｘの応力度が緩和される。 When slab system 21a receives a load F1, as shown in FIG. 6, the upper surface side of the precast slab 22 is force F 11 for compressing the filling member 25 in Hashijiku direction X acts. The lower surface of the precast slab 22 is force F 12 to pull the filling member 25 in Hashijiku direction X acts. Since the elastic modulus of the filling member 25 is smaller than the elastic modulus of the precast floor slab 22 and smaller than the elastic modulus of the steel plates 23 and 24, the strain of the filling member 25 in the bridge axial direction X is the strain of the precast floor slab 22 and It becomes larger than the strain of the steel plates 23 and 24. The degree of stress (stress) σ 1 generated in the precast floor slab 22 in the bridge axial direction X and the steel plates 23 and 24 because the filling member 25 deforms more than the precast floor slab 22 and the steel plates 23 and 24. than stresses sigma 2 for generating, towards the stress intensity sigma 3 generated in the filler member 25 is reduced. That is, the degree of stress in the bridge axial direction X is alleviated by the filling member 25.
充填部材２５はプレキャスト床版２２及び鋼板２３、２４よりも大きく変形するが、充填部材２５の引張強度はプレキャスト床版２２の引張強度以上であり、充填部材２５が鋼板２３、２４に付着する付着強度は、プレキャスト床版２２の引張強度以上である。このため、プレキャスト床版２２よりも充填部材２５の方が破断しにくく、プレキャスト床版２２よりも鋼板２３、２４と充填部材２５との界面２３ｂ、２４ｂの方が破断しにくい。 Although the filling member 25 deforms more than the precast floor plate 22 and the steel plates 23, 24, the tensile strength of the filling member 25 is equal to or higher than the tensile strength of the precast floor plate 22, and the adhesion that the filling member 25 adheres to the steel plates 23, 24 The strength is equal to or higher than the tensile strength of the precast floor slab 22. Therefore, the filling member 25 is less likely to break than the precast floor slab 22, and the interfaces 23 b and 24 b of the steel plates 23 and 24 and the filling member 25 are less likely to be fractured than the precast floor plate 22.
一般的に、充填部材がコンクリートに付着する付着強度よりも、充填部材が鋼板に付着する付着強度の方が大きい。本実施例の床版システム２１ａでは、鋼板２３、２４がプレキャスト床版２２に定着部材３０、３１により剛結合するとともに充填部材２５が鋼板２３、２４に確実に付着するため、プレキャスト床版２２の側面２２ａＡ、２２ｂＢの下面側（一部）に引張応力が集中することが抑えられる。
なお、本実施例の床版システム２１ａにおける曲げモーメントＭｘ、Ｍｙを比較例の床版システムにおける曲げモーメントＭｘ、Ｍｙと比較させた説明は、比較例の床版システムの構成及び２種類の曲げモーメントの分布の説明の後で行う。
In general, the adhesion strength at which the filler member adheres to the steel plate is greater than the adhesion strength at which the filler member adheres to concrete. In the floor slab system 21a of the present embodiment, the steel plates 23, 24 are rigidly connected to the precast floor slab 22 by the fixing members 30, 31 and the filling member 25 adheres securely to the steel plates 23, 24. The concentration of tensile stress on the lower surface side (a part) of the side surfaces 22aA and 22bB is suppressed.
In the description of the bending moment Mx and My in the floor slab system 21a of this embodiment and the bending moments Mx and My in the floor slab system of the comparative example, the constitution of the floor slab system of the comparative example and two kinds of bending moments are described. After the explanation of the distribution of
一方で、比較例となる前述の特許文献１の床版システムでは、継手端部及び間詰め材を用いてプレキャスト床版同士を確実に固定している。以下では、このような床版システムの接続構造を連続構造と称する。連続構造の床版システムでは、プレキャスト床版同士を確実に固定するため、床版システムを構成（施工）するのに比較的時間がかかる。
以下で説明する連続構造の床版システムは、構成を図示はしないが、本実施例の床版システム２１ａと同様に３枚のプレキャスト床版を備える。連続構造の床版システムは、本実施例の床版システム２１ａとはプレキャスト床版同士の接続構造のみが異なる。
連続構造の床版システムにおいて、本実施例の床版システム２１ａと同様に、３枚のプレキャスト床版のうち中央のプレキャスト床版の中心となる位置Ｐ１に、荷重Ｆ１を下向きに作用させる。
この場合、連続構造の床版システムの橋軸方向Ｘの各位置における曲げモーメントＭｙは、図５（ｄ）において点線で示す線Ｌ３のようになる。連続構造の床版システムの橋軸方向Ｘの中央のプレキャスト床版において、橋軸直角方向Ｙの各位置における曲げモーメントＭｘは、図５（ｅ）において点線で示す線Ｌ４のようになる。
On the other hand, in the floor slab system of the above-mentioned patent document 1 used as a comparative example, the precast floor slabs are reliably fixed using the joint end part and the padding. Hereinafter, the connection structure of such a floor system is referred to as a continuous structure. In the continuous floor system, it takes a relatively long time to construct the floor system in order to securely fix the precast floor slabs.
A continuous structure floor plan system to be described below is provided with three precast floor slabs similar to the floor plan system 21a of the present embodiment, although the configuration is not shown. The floor system of the continuous structure differs from the floor system 21a of the present embodiment only in the connection structure of the precast floor slabs.
In the floor plan system having a continuous structure, as in the floor slab system 21a of the present embodiment, a load F1 is applied downward at a position P1 at the center of the central precast floor slab among the three precast floor slabs.
In this case, the bending moment My at each position in the bridge axis direction X of the floor slab system having a continuous structure is as shown by a dotted line L3 in FIG. 5 (d). The bending moment Mx at each position in the bridge axis direction Y in the center of the bridge axis direction X of the continuous floor plan system is as shown by a dotted line L4 in FIG. 5 (e).
連続構造の床版システムでは、プレキャスト床版同士が確実に固定される。このため、図５（ｄ）に示すように、連続構造の床版システムの線Ｌ３で示す曲げモーメントＭｙは、本実施例の床版システム２１ａの線Ｌ１で示す曲げモーメントＭｙよりも大きい。 In a continuous structure floor plan system, the precast floor slabs are securely fixed to each other. For this reason, as shown in FIG. 5D, the bending moment My indicated by the line L3 of the floor slab system having a continuous structure is larger than the bending moment My indicated by the line L1 of the floor slab system 21a of the present embodiment.
すなわち、本実施例の床版システム２１ａでは、比較例の連続構造の床版システムに比べて曲げモーメントＭｙが小さくなる。このため、本実施例の床版システム２１ａは、比較例の連続構造の床版システムに比べて橋軸直角方向Ｙに延びるひび割れが形成されにくくなる。以下では、このような本実施例の床版システム２１ａの充填部材２５による接続構造を半連続構造と称する。
なお、連続構造の床版システムでは、半連続構造の床版システム２１ａに比べて曲げモーメントＭｙが増加する分、半連続構造の床版システム２１ａに比べて曲げモーメントＭｘが減少する（図５（ｅ）の線Ｌ２、Ｌ４参照）。
That is, in the floor slab system 21a of this embodiment, the bending moment My is smaller than that of the continuous floor slab system of the comparative example. For this reason, in the floor slab system 21a of the present embodiment, a crack extending in the direction Y perpendicular to the bridge axis is less likely to be formed compared to the floor slab system of the continuous structure of the comparative example. Hereinafter, such a connection structure by the filling member 25 of the floor slab system 21a of the present embodiment is referred to as a semi-continuous structure.
In addition, in the floor slab system of the continuous structure, the bending moment Mx is reduced as compared to the floor slab system 21a of the semi continuous structure because the bending moment My increases compared to the floor slab system 21 a of the semi continuous structure (FIG. e) see lines L2, L4).
また、比較例となる前述の非特許文献１の床版システムでは、プレキャスト床版同士をＭＭＡ樹脂である間詰め材で接続している。
非特許文献１では、ＭＭＡ樹脂の引張強度や弾性率、プレキャスト床版とＭＭＡ樹脂の付着強度・付着せん断強度等については特に配慮されていない。非特許文献１では、設計概要に床版の連続を期待すると記載されている。この記載は床版間のせん断力の伝達を意図して記述されたものであり、曲げモーメントの伝達を意図するものではないことが確認されている。すなわち、非特許文献１の床版システムでは、ＭＭＡ樹脂が引張破断したり、プレキャスト床版とＭＭＡ樹脂の間で剥離が生じたとしても支障の無い構成になっていると考えられる。この床版システムでは、一対のプレキャスト床版の継手部には、せん断力は発生するが曲げモーメントは発生しない。以下では、このような床版システムの接続構造を非連続構造と称する。
Moreover, in the floor slab system of the above-mentioned nonpatent literature 1 used as a comparative example, precast floor slabs are connected by the padding material which is MMA resin.
In Non-Patent Document 1, the tensile strength and elastic modulus of the MMA resin, and the adhesion strength / adhesion shear strength of the precast floor slab and the MMA resin are not particularly considered. In Non-Patent Document 1, it is described in the design outline that a series of floor slabs is expected. It has been determined that this description is intended for the transmission of shear between decks and not for the transmission of bending moments. That is, in the floor slab system of Non-Patent Document 1, it is considered that there is no problem even if the MMA resin is subjected to tensile fracture or peeling between the precast floor slab and the MMA resin occurs. In this floor system, shear force is generated but no bending moment is generated at the joint of a pair of precast floor slabs. Hereinafter, the connection structure of such a floor system is referred to as a discontinuous structure.
非連続構造の床版システムでは、プレキャスト床版同士を接続するのに、プレキャスト床版に取付けた型枠内にＭＭＡ樹脂を流し込んで固める等するだけである。このため、床版システムを構成するのに比較的時間がかからない。
非連続構造の床版システムの橋軸方向Ｘの各位置における曲げモーメントＭｙは、図５（ｄ）において一点鎖線で示す線Ｌ５のようになる。非連続構造の床版システムの橋軸方向Ｘの中央のプレキャスト床版において、橋軸直角方向Ｙの各位置における曲げモーメントＭｘは、図５（ｅ）において一点鎖線で示す線Ｌ６のようになる。
In the floor plan system of the non-continuous structure, in order to connect the precast floor slabs, it is only necessary to pour and solidify MMA resin in a formwork attached to the precast floor slab. For this reason, it takes relatively little time to construct a floor system.
The bending moment My at each position in the bridge axis direction X of the floor slab system of the discontinuous structure is as shown by a line L5 indicated by an alternate long and short dash line in FIG. 5 (d). The bending moment Mx at each position in the bridge axis direction Y in the center of the bridge axis direction X of the floor structure of the discontinuous structure is as shown by a dotted line L6 in FIG. 5 (e). .
非連続構造の床版システムでは、プレキャスト床版同士がＭＭＡ樹脂である間詰め材で接続される。この間詰め材は、間詰め材自身に生じる引張力やプレキャスト床版との剥離力に対して十分な強度を持つことを保証したものではない。このため、間詰め材が引張破壊したり、プレキャスト床版と間詰め材との間で剥離が生じたりする可能性がある。そうすると、図５（ｄ）に示すように、荷重Ｆ１が作用しても継手部には曲げモーメントＭｙが発生しない状態となる。非連続構造の床版システムの曲げモーメントＭｙは、連続構造の床版システムの曲げモーメントＭｙに比べて大きく減少する（図５（ｄ）の線Ｌ３、Ｌ５参照）。 In the floor plan system of the non-continuous structure, the precast floor slabs are connected by padding material which is MMA resin. This filler does not guarantee that the filler has sufficient strength against the tensile force generated in the filler itself and the peeling force from the precast floor plate. For this reason, there is a possibility that the filling material may be subjected to tensile failure or peeling may occur between the precast floor plate and the filling material. Then, as shown in FIG. 5D, even when the load F1 is applied, the bending moment My is not generated in the joint portion. The bending moment My of the non-continuous floor system is greatly reduced as compared to the bending moment My of the continuous floor system (see lines L3 and L5 in FIG. 5 (d)).
本実施例の半連続構造の床版システム２１ａでは、充填部材２５の引張強度はプレキャスト床版２２の引張強度以上であり、充填部材２５の付着強度はプレキャスト床版２２の引張強度以上である。充填部材２５が破断することなく曲げモーメントＭｙを伝達することで、半連続構造の床版システム２１ａの一対のプレキャスト床版２２間で伝達される曲げモーメントＭｙは、非連続構造の床版システムの一対のプレキャスト床版間で伝達される曲げモーメントＭｙに比べて増加する（図５（ｄ）の線Ｌ１、Ｌ５参照）。
このように、本実施例の半連続構造の床版システム２１ａでは、充填部材２５により、鋼板２３、２４の間で曲げモーメントＭｙを伝達することで鋼板２３、２４を一体化する。ここで言う一体化とは、自動車程度の荷重が床版システム２１ａの厚さ方向Ｚに作用したときに、プレキャスト床版２２及び鋼板２３、２４よりも先に充填部材２５が破断しない程度に、充填部材２５が鋼板２３、２４を１つにつなげて分けられない関係にすることを意味する。さらに、一体化とは、自動車程度の荷重が床版システム２１ａの厚さ方向Ｚに作用したときに、充填部材２５に作用する応力が充填部材２５の引張強度よりも小さく、かつ充填部材２５が鋼板２３、２４に付着する付着強度よりも小さいことを意味する。
In the floor slab system 21 a of the semi-continuous structure of the present embodiment, the tensile strength of the filling member 25 is equal to or higher than the tensile strength of the precast floor slab 22, and the adhesion strength of the filling member 25 is equal to or greater than the tensile strength of the precast floor slab 22. The bending moment My transmitted between the pair of precast floor slabs 22 of the semi-continuous structure floor slab system 21a by transmitting the bending moment My without breakage of the filling member 25 is of the non-continuous floor structure It increases compared to the bending moment My transmitted between a pair of precast floor slabs (see lines L1 and L5 in FIG. 5 (d)).
Thus, in the floor slab system 21a of the semi-continuous structure of the present embodiment, the steel plates 23, 24 are integrated by transmitting the bending moment My between the steel plates 23, 24 by the filling member 25. The term “unification here” means that the filling member 25 does not break earlier than the precast floor slab 22 and the steel plates 23 and 24 when the load of the car or the like acts in the thickness direction Z of the floor slab system 21a. It means that the filling member 25 connects the steel plates 23 and 24 into one so that they can not be divided. Furthermore, in the integration, when a load about the car acts on the thickness direction Z of the floor system 21a, the stress acting on the filling member 25 is smaller than the tensile strength of the filling member 25, and the filling member 25 It means that it is smaller than the adhesion strength adhering to the steel plates 23 and 24.
非連続構造の床版システムでは、半連続構造の床版システム２１ａに比べて曲げモーメントＭｙが減少する分、半連続構造の床版システム２１ａに比べて曲げモーメントＭｘが増加する（図５（ｅ）の線Ｌ２、Ｌ６参照）。
本実施例の半連続構造の床版システム２１ａでは、非連続構造の床版システムに比べて曲げモーメントＭｘを抑えられる。したがって、床版システム２１ａは、非連続構造の床版システムに比べてプレキャスト床版２２の厚さ（厚さ方向Ｚの長さ）の増加が抑えられる。
In the non-continuous floor system, the bending moment Mx is increased as compared to the semi-continuous floor system 21a, and the bending moment Mx is increased as compared to the semi-continuous floor system 21a (FIG. 5 (e See lines L2, L6)).
In the semi-continuous floor slab system 21a of this embodiment, the bending moment Mx can be suppressed as compared with the non-continuous floor slab system. Therefore, the floor slab system 21a can suppress the increase in the thickness (the length in the thickness direction Z) of the precast floor slab 22 as compared to the floor slab system having a discontinuous structure.
本実施例の半連続構造の床版システム２１ａでは、充填部材２５は鋼板２３、２４を一体化していて、充填部材２５はプレキャスト床版２２及び鋼板２３、２４よりも破断しにくい。非特許文献１の床版システムとは異なり、本実施例の床版システム２１ａでは、充填部材２５が破断せずに鋼板２３、２４を一体化していることを前提とした構成になっている。 In the floor slab system 21a of the semi-continuous structure of the present embodiment, the filling member 25 integrates the steel plates 23, 24, and the filling member 25 is less likely to break than the precast floor slab 22 and the steel plates 23, 24. Unlike the floor slab system of Non-Patent Document 1, the floor slab system 21a of the present embodiment is configured on the premise that the steel plates 23, 24 are integrated without breakage of the filling member 25.
次に、本実施形態の実施例の床版システム、及び比較例の床版システムの構成及び解析結果について説明する。 Next, the configuration and analysis results of the floor system of the example of the present embodiment and the floor system of the comparative example will be described.
（解析結果１）
まず、床版システムの構成の変化による床版システムに作用する応力の大きさの最大値の変化を解析した結果について説明する。
図７に示すように、床版システム２１では、プレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂに符号を省略した傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＢが形成されている。プレキャスト床版２２Ａに第１鋼板２３が剛結合されるとともに、プレキャスト床版２２Ｂに第２鋼板２４が剛結合されるとした境界条件を与える。
床版システム２１におけるプレキャスト床版２２の橋軸直角方向Ｙの両端は、橋桁１５により橋軸方向Ｘに平行な軸線周りに回転可能に下方から支持されている。プレキャスト床版２２Ｂのプレキャスト床版２２Ａ寄りの端部の上面には、所定の範囲Ａ５に等分布荷重Ｆ３が下向きに作用している。なお、傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＡの角度θ１は、４５°とした。
(Analysis result 1)
First, the result of analyzing the change of the maximum value of the magnitude of the stress acting on the floor system due to the change of the configuration of the floor system will be described.
As shown in FIG. 7, in the floor slab system 21, inclined surfaces 22 cA and 22 dB whose reference numerals are omitted are formed on the precast floor slabs 22 </ b> A and 22 </ b> B. The first steel plate 23 is rigidly connected to the precast floor slab 22A, and the second steel plate 24 is rigidly bonded to the precast floor slab 22B.
Both ends of the precast floor slab 22 in the floor slab system 21 in the bridge axis orthogonal direction Y are rotatably supported by the bridge girder 15 from below about an axis parallel to the bridge axis direction X. An equal distribution load F3 acts downward in a predetermined range A5 on the upper surface of the end of the precast floor slab 22B near the precast floor slab 22A. In addition, angle (theta) 1 of inclined surface 22cA, 22dA was 45 degrees.
解析モデルは、床版システム２１における橋軸直角方向Ｙの中心を通り橋軸直角方向Ｙに直交する基準面Ｓに対して対称（面対称）である。
解析結果として、第１鋼板２３と充填部材２５との境界における応力σｘｘ（橋軸方向Ｘに垂直な面に対して橋軸方向Ｘに作用する応力）を示す。解析結果は、側面２２ａＡにおける基準面Ｓに対する一方側の範囲Ａ６のみを示す。
The analysis model is symmetrical (plane-symmetrical) with respect to a reference plane S which passes through the center of the bridge axis orthogonal direction Y in the floor slab system 21 and is orthogonal to the bridge axis orthogonal direction Y.
As an analysis result, a stress σxx (a stress acting in the bridge axial direction X with respect to a plane perpendicular to the bridge axial direction X) at the boundary between the first steel plate 23 and the filling member 25 is shown. An analysis result shows only range A6 of one side to reference plane S in side 22aA.
このように構成されるとともに橋桁１５及び等分布荷重Ｆ３により境界条件を与えられた床版システム２１に対して、プレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂに傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＢが形成されていなく、鋼板２３、２４を備えないものを、比較例１の床版システムと規定する。床版システム２１に対して、傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＢは形成されているが、鋼板２３、２４を備えないものを、比較例２の床版システムと規定する。
床版システムが鋼板２３、２４を備えない場合には、解析結果として、プレキャスト床版２２Ａと充填部材２５との境界における応力σｘｘを示す。
With respect to the floor slab system 21 configured in this manner and having boundary conditions given by the bridge girder 15 and the equal distribution load F3, the inclined surfaces 22cA and 22 dB are not formed on the precast floor slabs 22A and 22B, and the steel plate 23, The one not provided with 24 is defined as the floor system of Comparative Example 1. Although the inclined surfaces 22cA and 22 dB are formed with respect to the floor slab system 21, those not provided with the steel plates 23, 24 are defined as the floor slab system of Comparative Example 2.
When the floor slab system does not include the steel plates 23 and 24, a stress σxx at the boundary between the precast floor slab 22A and the filling member 25 is shown as an analysis result.
図８に、比較例１の床版システムの解析結果を示す。図８中に橋桁１５及び基準面Ｓの位置を示す。引張応力を正の値で、圧縮応力を負の値で示す。後述する図９及び図１０においても同様である。
各セルに作用する応力の大きさの中でも、基準面Ｓ上であって、最も下方のセルＣ６（以下、評価対象セルと呼ぶ）に作用する応力の大きさが最も大きくなることが分かった。
図９に比較例２の床版システムの解析結果を、図１０に本実施例の床版システム２１の解析結果をそれぞれ示す。評価対象セルに作用する応力の大きさは、比較例１の床版システムに比べて比較例２の床版システムの方が小さくなり、比較例２の床版システムに比べて実施例の床版システムの方が小さくなることが分かった。
The analysis result of the floor slab system of Comparative Example 1 is shown in FIG. The positions of the bridge girder 15 and the reference plane S are shown in FIG. The tensile stress is shown as a positive value and the compressive stress is shown as a negative value. The same applies to FIGS. 9 and 10 described later.
Among the magnitudes of the stress acting on each cell, it was found that the magnitude of the stress acting on the lowermost cell C6 (hereinafter referred to as the evaluation target cell) on the reference surface S is the largest.
The analysis result of the floor system of Comparative Example 2 is shown in FIG. 9, and the analysis result of the floor system 21 of this embodiment is shown in FIG. The magnitude of the stress acting on the evaluation target cell is smaller in the floor version system of Comparative Example 2 than in the floor version system of Comparative Example 1, and compared with the floor version system of Comparative Example 2 It turned out that the system is smaller.
比較例２及び実施例の評価対象セルに作用する応力の大きさを、比較例１の評価対象セルに作用する応力の大きさを基準にして比較した結果を図１１に示す。図１１の横軸は鋼板２３、２４の厚さを表す。縦軸は、比較例１の評価対象セルに作用する応力の大きさに対する、比較例２及び実施例の評価対象セルに作用する応力の大きさの比率（以下、応力の大きさの比率と呼ぶ）を表す。すなわち、鋼板２３、２４の厚さが０ｍｍの床版システムは、前述の比較例２の鋼板２３、２４を備えない床版システムとなる。鋼板２３、２４の厚さが１ｍｍ、２．３ｍｍ等の床版システムは、実施例の床版システムとなる。 The result of having compared the magnitude | size of the stress which acts on the evaluation object cell of Comparative Example 2 and an Example on the basis of the magnitude | size of the stress which acts on the evaluation object cell of Comparative Example 1 is shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 11 represents the thickness of the steel plates 23 and 24. The vertical axis represents the ratio of the magnitude of stress acting on the evaluation target cells of Comparative Example 2 and Example to the magnitude of the stress acting on the evaluation target cell of Comparative Example 1 (hereinafter referred to as the ratio of the stress magnitude Represents. That is, the floor slab system in which the thickness of the steel plates 23 and 24 is 0 mm is a floor slab system not provided with the steel plates 23 and 24 of the above-described Comparative Example 2. The floor system whose thickness of the steel plates 23, 24 is 1 mm, 2.3 mm, etc. is the floor system of the embodiment.
比較例１の床版システムのプレキャスト床版２２に傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＡを形成して比較例２の床版システムとすることで、評価対象セルに作用する応力の大きさが２割程度小さくなることが分かった（横軸において、鋼板２３、２４の厚さが０ｍｍのグラフを参照）。また、鋼板２３、２４の厚さを厚くしていっても、鋼板２３、２４の厚さが４．５ｍｍを超えた以降では、応力の大きさの比率はほとんど小さくならないことが分かった。
例えば、傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＡが形成されている比較例２の床版システムに、厚さ４．５ｍｍの鋼板２３、２４を備えることで、評価対象セルに作用する応力の大きさが５割程度小さくなることが分かった。比較例１の床版システムに、傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＡを形成してさらに厚さ４．５ｍｍの鋼板２３、２４を備えることで、評価対象セルに作用する応力の大きさが５．５割程度小さくなることが分かった。
By forming the inclined surfaces 22cA and 22dA on the precast floor slab 22 of the floor slab system of Comparative Example 1 to make the floor slab system of Comparative Example 2, the magnitude of the stress acting on the evaluation target cell is reduced by about 20%. It was found that (in the horizontal axis, the thickness of the steel plates 23, 24 is 0 mm, see the graph). In addition, even if the thickness of the steel plates 23 and 24 is increased, it is found that the ratio of the magnitudes of stress hardly decreases after the thickness of the steel plates 23 and 24 exceeds 4.5 mm.
For example, by providing steel plates 23 and 24 with a thickness of 4.5 mm in the floor system of Comparative Example 2 in which inclined surfaces 22cA and 22dA are formed, the magnitude of the stress acting on the cell to be evaluated is about 50%. It turned out to be smaller. By forming slopes 22cA and 22dA on the floor slab system of Comparative Example 1 and further providing steel plates 23 and 24 with a thickness of 4.5 mm, the magnitude of the stress acting on the cell to be evaluated is about 5.5%. It turned out to be smaller.
すなわち、比較例１の床版システムに対して傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＡを形成したり鋼板２３、２４を備えたりすることで、評価対象セルに作用する応力の大きさが小さくなりプレキャスト床版２２の側面２２ａＡ、２２ｂＢで剥離破壊が生じるのを抑制し、床版システムの最大耐力を向上（増加）させることができることが分かった。 That is, by forming the inclined surfaces 22cA and 22dA or providing the steel plates 23 and 24 to the floor slab system of Comparative Example 1, the magnitude of the stress acting on the cell to be evaluated is reduced, and the precast floor slab 22 is obtained. It has been found that it is possible to suppress the occurrence of peeling failure on the side surfaces 22aA and 22bB and to improve (increase) the maximum load resistance of the floor system.
（解析結果２）
次に、床版システムの橋軸直角方向Ｙの長さが短く、梁のように形成された床版システムを解析した結果について説明する。
図１２に示すように、実施例の床版システム２１ｂの解析モデルは、プレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂに傾斜面２２ｃＡ、２２ｄＢが形成されていない。プレキャスト床版２２Ａに第１鋼板２３が剛結合されるとともに、プレキャスト床版２２Ｂに第２鋼板２４が剛結合されるとした境界条件を与える。
プレキャスト床版２２単体が破壊する荷重の大きさは、８０ｋＮである。
プレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂは、橋軸方向Ｘの長さが８８７．５ｍｍで、橋軸直角方向Ｙの長さが１７５ｍｍで、厚さ方向Ｚの長さが２５０ｍｍである。充填部材２５は、橋軸方向Ｘの長さが４０ｍｍで、橋軸直角方向Ｙの長さが１７５ｍｍで、厚さ方向Ｚの長さが２５０ｍｍである。なお、プレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂ、充填部材２５、及び鋼板２３、２４全体としての橋軸方向Ｘの長さは、１８１５ｍｍである。
(Analysis result 2)
Next, the result of analysis of the floor slab system having a short length in the bridge axis orthogonal direction Y of the floor slab system and formed like a beam will be described.
As shown in FIG. 12, in the analysis model of the floor slab system 21b of the embodiment, the inclined surfaces 22cA and 22 dB are not formed on the precast floor slabs 22A and 22B. The first steel plate 23 is rigidly connected to the precast floor slab 22A, and the second steel plate 24 is rigidly bonded to the precast floor slab 22B.
The magnitude of the load at which the precast floor slab 22 alone breaks is 80 kN.
The precast floor slabs 22A and 22B have a length of 887.5 mm in the bridge axis direction X, a length of 175 mm in the direction perpendicular to the bridge axis Y, and a length of 250 mm in the thickness direction Z. The filling member 25 has a length of 40 mm in the bridge axis direction X, a length of 175 mm in the direction perpendicular to the bridge axis Y, and a length of 250 mm in the thickness direction Z. The length in the bridge axis direction X of the precast floor slabs 22A, 22B, the filling member 25, and the steel plates 23, 24 as a whole is 1815 mm.
プレキャスト床版２２Ａの下面におけるプレキャスト床版２２Ｂとは反対側の端から橋軸方向Ｘに４００ｍｍの位置は、支点２９ａにより回転可能に支持されている。プレキャスト床版２２Ｂの下面におけるプレキャスト床版２２Ａとは反対側の端から橋軸方向Ｘに１５０ｍｍの位置は、支点２９ａにより回転可能に支持されている。
これら一対の支点２９ａ間の橋軸方向Ｘの距離は、１２６５ｍｍである。
プレキャスト床版２２Ｂの上面におけるプレキャスト床版２２Ａ側の端から１０５ｍｍの位置に、荷重Ｆ５を下向きに作用させる。
以下の解析結果で示す荷重Ｆ５が作用したときの厚さ方向Ｚの変位は、第２鋼板２４と充填部材２５との境界であって第２鋼板２４の上面（以下、評価対象位置と呼ぶ）における変位である。
A position of 400 mm in the bridge axial direction X from the end of the lower surface of the precast floor slab 22A opposite to the precast floor slab 22B is rotatably supported by a fulcrum 29a. A position of 150 mm in the bridge axial direction X from the end of the lower surface of the precast floor slab 22B opposite to the precast floor slab 22A is rotatably supported by a fulcrum 29a.
The distance in the bridge axis direction X between the pair of fulcrums 29a is 1265 mm.
A load F5 is applied downward at a position of 105 mm from the end on the precast floor slab 22A side on the upper surface of the precast floor slab 22B.
The displacement in the thickness direction Z when the load F5 shown in the analysis results below is applied is the boundary between the second steel plate 24 and the filling member 25 and is the upper surface of the second steel plate 24 (hereinafter referred to as the evaluation target position) Displacement in the
なお、実施例の床版システム２１ｂにおいて、鋼板２３、２４を備えないものを、比較例３の床版システムと規定する。比較例３の床版システムでは、プレキャスト床版２２Ｂと充填部材２５との境界であってプレキャスト床版２２Ｂの上面（以下、評価対象位置と呼ぶ）における変位を示す。 In the floor slab system 21b of the embodiment, one not provided with the steel plates 23 and 24 is defined as a floor slab system of Comparative Example 3. In the floor slab system of Comparative Example 3, displacement at the boundary between the precast floor slab 22B and the filling member 25 and on the upper surface of the precast floor slab 22B (hereinafter referred to as the evaluation target position) is shown.
図１３に、実施例の床版システム２１ｂの解析結果を示す。図１３の縦軸は荷重Ｆ５の大きさを表し、横軸は評価対象位置の厚さ方向Ｚの変位を示す。
荷重Ｆ５が大きくなるのにしたがって、評価対象位置の厚さ方向Ｚの変位が大きくなる。床版システム２１ｂは弾性域を超えて非弾性域になるまで変形し、荷重Ｆ５の大きさが３９．９ｋＮのときに、充填部材２５が引張破壊することが分かった。
The analysis result of the floor slab system 21b of an Example is shown in FIG. The vertical axis in FIG. 13 represents the magnitude of the load F5, and the horizontal axis represents the displacement in the thickness direction Z of the evaluation target position.
As the load F5 increases, the displacement in the thickness direction Z of the evaluation target position increases. It was found that the floor slab system 21b is deformed to the inelastic region beyond the elastic region, and when the magnitude of the load F5 is 39.9 kN, the filling member 25 causes the tensile fracture.
図１４に、比較例３の床版システムの解析結果を示す。図１４の縦軸及び横軸は、図１３と同様である。比較例３の床版システムは弾性域で変形し、荷重Ｆ５の大きさが２２．８ｋＮのときに、プレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂ（コンクリート）が引張破壊することが分かった。鋼板２３、２４を備えない比較例３の床版システムでは、床版システムの破壊において、コンクリートの引張強度が支配的（ボトルネック）になることが分かった。
実施例の床版システム２１ｂのように鋼板２３、２４を備えることで、プレキャスト床版２２Ａ、２２Ｂが引張破壊することを抑えることができる。
比較例３の床版システムが鋼板２３、２４を備えて実施例の床版システム２１ｂとなることで、充填部材２５と鋼板２３、２４との付着強度が充填部材２５とプレキャスト床版２２との付着強度に比べて向上し、床版システムの最大耐力を向上させることができることが分かった。
The analysis result of the floor plan system of the comparative example 3 is shown in FIG. The vertical and horizontal axes in FIG. 14 are the same as in FIG. The floor system of Comparative Example 3 was deformed in the elastic region, and it was found that when the magnitude of the load F5 is 22.8 kN, the precast floor plates 22A and 22B (concrete) undergo tensile failure. In the floor slab system of Comparative Example 3 not provided with the steel plates 23 and 24, it was found that the tensile strength of concrete becomes dominant (bottleneck) in the destruction of the floor slab system.
By providing the steel plates 23, 24 as in the floor slab system 21b of the embodiment, the tensile failure of the precast floor slabs 22A, 22B can be suppressed.
The floor slab system of Comparative Example 3 is provided with the steel plates 23 and 24 to be the floor slab system 21b of the embodiment, so that the adhesion strength between the filling member 25 and the steel plates 23 and 24 is between the filling member 25 and the precast floor slab 22. It has been found that the adhesion strength is improved compared to the adhesion strength, and the maximum strength of the floor system can be improved.
以上説明したように、本実施形態の床版システム２１によれば、充填部材２５がプレキャスト床版２２に付着する付着強度よりも、充填部材２５が鋼板２３、２４に付着する付着強度の方が大きくなる。鋼板２３、２４がプレキャスト床版２２に剛結合するとともに充填部材２５が鋼板２３、２４に確実に付着するため、プレキャスト床版２２の側面２２ａＡ、２２ｂＢの下部等に応力が集中することが抑えられる。
したがって、プレキャスト床版２２の側面２２ａＡ、２２ｂＢで剥離破壊が生じるのを抑制することができる。
As explained above, according to the floor slab system 21 of this embodiment, the adhesion strength with which the filling member 25 adheres to the steel plates 23 and 24 is greater than the adhesion strength with which the filling member 25 adheres to the precast floor slab 22 growing. Since the steel plates 23, 24 are rigidly coupled to the precast floor slab 22 and the filling member 25 adheres securely to the steel plates 23, 24, stress concentration on the lower portion of the side surfaces 22aA, 22bB of the precast floor slab 22 is suppressed. .
Therefore, it is possible to suppress the occurrence of peel failure on the side surfaces 22aA and 22bB of the precast floor slab 22.
プレキャスト床版２２Ａに剛結合された第１鋼板２３とプレキャスト床版２２Ｂに剛結合された第２鋼板２４とを充填部材２５で一体化するだけで、床版システム２１を構成できる。このため、床版システム２１の施工に要する時間を短縮する（急速施工）とともに、床版システム２１の施工に高度な技能を必要としない（脱技能化）。 The floor plate system 21 can be configured simply by integrating the first steel plate 23 rigidly connected to the precast floor plate 22A and the second steel plate 24 rigidly connected to the precast floor plate 22B by the filling member 25. For this reason, while shortening the time which installation of the floor slab system 21 requires (rapid construction), high skill is not required for construction of the floor slab system 21 (de-skilling).
プレキャスト床版２２Ａの側面２２ａＡの下端部には、傾斜面２２ｃＡが形成されている。プレキャスト床版２２Ａの側面２２ａＡにおいて、強い引張応力が作用する下端部に鋭角的に突出する部分が少なるため、プレキャスト床版２２Ａの側面２２ａＡの下端部に剥離破壊が生じるのをより確実に抑制することができる。
第１鋼板２３に第１定着部材３０が固定されている。第１定着部材３０という簡単な構成で、第１鋼板２３をプレキャスト床版２２Ａの側面２２ａＡに剛結合させることができる。
An inclined surface 22cA is formed at the lower end of the side surface 22aA of the precast floor slab 22A. In the side surface 22aA of the precast floor slab 22A, since there are few acutely projecting portions at the lower end portion to which a strong tensile stress acts, generation of peeling fracture at the lower end portion of the side surface 22aA of the precast floor slab 22A is more reliably suppressed can do.
The first fixing member 30 is fixed to the first steel plate 23. The first steel plate 23 can be rigidly coupled to the side surface 22aA of the precast floor slab 22A with a simple configuration of the first fixing member 30.
充填部材２５の弾性率、引張強度、プレキャスト床版２２の弾性率、引張強度、鋼板２３、２４の弾性率、引張強度、充填部材２５が鋼板２３、２４にそれぞれ付着する付着強度は前述のようである。これにより、プレキャスト床版２２間で伝達される曲げモーメントＭｙは連続構造の床版システムの曲げモーメントＭｙに比べて減少する。連続構造の床版システムに比べて半連続構造の床版システム２１では、プレキャスト床版２２に橋軸直角方向Ｙに延びるひび割れが形成されにくくなるとともに、一対のプレキャスト床版２２間で一定量の曲げモーメントＭｙが伝達される。一定量の曲げモーメントＭｙが伝達されるため、プレキャスト床版２２の厚さが抑えられる。プレキャスト床版２２に橋軸直角方向Ｙに延びるひび割れが形成されにくいと、プレキャスト床版２２の疲労耐久性が向上する。
したがって、プレキャスト床版２２から床版システム２１を容易に構成でき、プレキャスト床版２２の厚さの増加を抑えつつ疲労耐久性を向上させすることができる。
第１鋼板２３がアンカーである第１定着部材３０により断面力を伝達することで、床版システムの破壊において、コンクリートの引張強度が支配的でなくなり、床版システムの最大耐力及び疲労耐久性を従来のループ継手と同等以上に向上させることができる。
The elastic modulus of the filling member 25, the tensile strength, the elastic modulus of the precast floor slab 22, the tensile strength, the elastic modulus of the steel plates 23, 24 and the tensile strength, and the adhesion strength of the filler member 25 to the steel plates 23, 24 are as described above. It is. As a result, the bending moment My transmitted between the precast floor slabs 22 is reduced compared to the bending moment My of the continuous floor system. In the semi-continuous floor slab system 21 compared to the continuous floor slab system, cracks that extend in the direction perpendicular to the bridge axis Y are less likely to be formed in the precast floor slab 22 and a certain amount of The bending moment My is transmitted. Since a certain amount of bending moment My is transmitted, the thickness of the precast floor slab 22 is reduced. The fatigue resistance of the precast floor slab 22 is improved if it is difficult to form a crack extending in the direction Y perpendicular to the bridge axis on the precast floor slab 22.
Therefore, the floor system 21 can be easily configured from the precast floor version 22, and fatigue durability can be improved while suppressing an increase in thickness of the precast floor version 22.
By transmitting the cross-sectional force by the first fixing member 30 which is the first steel plate 23 as an anchor, the tensile strength of the concrete is not dominant in the failure of the floor system, and the maximum strength and fatigue resistance of the floor system It is possible to improve as much as or more than the conventional loop joint.
また、本実施形態の道路橋１によれば、プレキャスト床版２２の側面２２ａＡ、２２ｂＢで剥離破壊が生じるのを抑制した床版システム２１を用いて道路橋１を構成することができる。 Moreover, according to the road bridge 1 of this embodiment, the road bridge 1 can be comprised using the floor slab system 21 which suppressed that peeling failure arises by side 22aA of the precast floor slab 22, and 22bB.
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、橋構造は道路橋１であるとしたが、橋構造は鉄道橋等であるとしてもよい。
As mentioned above, although one embodiment of the present invention was explained in full detail with reference to drawings, a concrete composition is not restricted to this embodiment, and change, combination, deletion of composition of a range which does not deviate from the gist of the present invention Etc. are also included.
For example, although the bridge structure is the road bridge 1 in the embodiment, the bridge structure may be a railway bridge or the like.
１ 道路橋（橋構造）
２１、２１ａ 床版システム（プレキャスト床版システム）
２２ プレキャスト床版
２２Ａ プレキャスト床版（一方のプレキャスト床版）
２２Ｂ プレキャスト床版（他方のプレキャスト床版）
２２Ｃ プレキャスト床版
２２ａＡ、２２ｂＢ 側面
２２ｃＡ 傾斜面
２３ 第１鋼板
２４ 第２鋼板
２５ 充填部材
３０ 第１定着部材（定着部材）
Ｚ 厚さ方向
1 Road bridge (bridge structure)
21, 21a floor version system (precast floor version system)
22 Precast floor version 22A Precast floor version (one precast floor version)
22B precast floor version (the other precast floor version)
22C Precast floor slab 22aA, 22bB Side surface 22cA Inclined surface 23 1st steel plate 24 2nd steel plate 25 Filling member 30 1st fixing member (fixing member)
Z thickness direction
Claims (4)
前記一対のプレキャスト床版のうち、一方の前記プレキャスト床版における他方の前記プレキャスト床版に対向する側面に剛結合された第１鋼板と、
前記他方のプレキャスト床版における前記一方のプレキャスト床版に対向する側面に剛結合された第２鋼板と、
前記第１鋼板と前記第２鋼板との間に充填されるとともに前記第１鋼板及び前記第２鋼板にそれぞれ付着され、前記第１鋼板と前記第２鋼板との間で曲げモーメントを伝達するように前記第１鋼板及び前記第２鋼板を一体化する充填部材と、
を備え、
前記一方のプレキャスト床版の前記側面の下端部には、前記他方のプレキャスト床版の前記側面に向かうにしたがい上方に傾斜した傾斜面が形成されていることを特徴とするプレキャスト床版システム。 A pair of precast floor slabs formed in a plate shape and arranged in a direction intersecting the thickness direction;
A first steel plate rigidly coupled to a side of the pair of precast floor slabs opposite to the other precast floor slab in one of the pair of precast floor slabs;
A second steel plate rigidly coupled to a side of the other precast floor slab opposite to the one precast floor slab;
It is filled between the first steel plate and the second steel plate and attached to the first steel plate and the second steel plate respectively so as to transmit a bending moment between the first steel plate and the second steel plate a filling member for integrating said first sheet and said second steel sheet,
Equipped with
A precast floor slab system, wherein a lower end portion of the side surface of the one precast floor slab is formed with an inclined surface which is inclined upward toward the side surface of the other precast floor slab.
前記定着部材により、前記一方のプレキャスト床版の前記側面に前記第１鋼板が剛結合されることを特徴とする請求項１に記載のプレキャスト床版システム。 The first steel plate is provided with a fixing member for suppressing separation of the first steel plate from the side surface of the one precast floor slab,
The precast floor slab system according to claim 1, wherein the first steel plate is rigidly connected to the side surface of the one precast floor slab by the fixing member.
前記充填部材の引張強度は、前記一対のプレキャスト床版の引張強度以上であり、
前記充填部材が前記第１鋼板及び前記第２鋼板にそれぞれ付着する付着強度は、前記一対のプレキャスト床版の引張強度以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレキャスト床版システム。 The elastic modulus of the filling member is smaller than the elastic modulus of the pair of precast floor slabs and the elastic modulus of the first steel plate and the second steel plate,
The tensile strength of the filling member is equal to or higher than the tensile strength of the pair of precast floor slabs,
The adhesion strength with which the said filling member adheres to the said 1st steel plate and the said 2nd steel plate is more than the tensile strength of a pair of precast floor slabs, The precast floor slab system of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. .
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