JPH0492007A - 複合橋脚 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は脚柱部を鉄筋コンクリート製または鉄骨鉄筋コ
ンクリート製、横梁を鋼製とした複合橋脚、特にその脚
柱・横梁接合構造に関するもので、例えば道路橋などの
橋脚に利用される。

〔従来の技術〕

従来の道路橋などの橋脚としては、第１３図に示すよう
にフーチングを含め、橋脚１全体を鉄筋コンクリート製
あるいは鉄骨鉄筋コンクリート製としたものと、第１４
図に示すように橋脚１全体を鋼製としたものとがある。

第１３図の横梁３も鉄筋コンクリート製とする場合、ま
ず脚柱２の鉄筋１６を配筋し、脚柱部のコンクＩＪ　−
ト１８を打設した後、支保工、足場などを脚柱２の周り
に設置し、横梁３の鉄筋１０を配筋して、コンク！Ｊ−
）１８を打設し、橋脚１を構築する。

第１４図のように、橋脚１全体を鋼製とする場合は、ア
ンカービーム９およびアンカーボルト８からなるアンカ
ーフレートを」ンクリートフーチング６中に埋約込んで
おき、工場製作などによる鋼製橋脚１を゛γアンカーボ
ルトに固定し、鋼ｆＭ：橋脚１を定着させる。

上記の構造は第１３図、第１４図のような′Ｆ字形橋脚
に限らず、ラーメン形橋脚、逆１−１字形橋脚などにつ
いても共通である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、脚柱および横梁を全て鉄筋」ンクリート製とす
る場合、型枠およびそれを支えるための支保工が不可欠
であり、施工が煩雑かつ長期にわたる。また、都市内等
では支保工、足場などの設置により、施工期間中かなり
のスペースを占有するた約、橋上が供用中の道路の場合
、交通止めが必要となる。

また、上部工の幅員が大きい場合、必然的に横梁の張出
し長も大きくなるが、これを鉄筋二Ｊンクリートで構築
すると、極めて大断面となり、橋脚躯体重量が増大する
とともに、杭７などの基礎構造物も大型となり、工費が
増加する。

一方、全体を鋼製とした鋼製橋脚１は、−括または分割
して工場製作することができ、現場での施工性がよく、
支保工、足場などの設置は最少限で済む。また、交通止
めの必要もほとんどなく、工期も短縮される。しかし、
鉄筋、コンクリート製の橋脚に比べ、非常に高価であり
、また脚柱２とコンクリートフーチング６との結合のた
めのアンカーフレームなどの鋼材量も多くなり、そのた
ｙ）の施工が煩雑となる。

本発明は都市内等のｍ粱の橋脚建設において、工期が短
く、かつ橋上が道路に併用される場合に、横梁施ニスペ
ースを小さくして交通１給を最小とし、また建設コスト
も抑制可能な複合橋脚における合理的な脚柱・横梁接合
構造を提供することを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段、１ 本発明では、橋脚について脚柱部を鉄筋ｊンクリート製
または鉄骨鉄筋二コンクリートとし、横梁部を鋼製とし
て両者を結合した丁字形、ラーメン形、逆■、字形など
の形状の複合橋脚としでいる。

本発明の複合橋脚の脚柱主筋は脚柱天端で折り曲げ定着
を行わず、そのまま天端から突出させ、鋼製横梁との結
合材として使用するので、新たな結合用鋼材を設ける必
要がなく、合理的かつ経済的である。

結合構造は、第１の方式としてねじ部を有する脚柱主筋
を鋼製横梁に挿通し、ナツトで締結する方式、第２の方
式としてナツト締結を行わず、該横梁の接合部内にコン
クリートやモルタルなどの硬化材を充填して硬化材の付
着力で定着する方式、または上記第１および第２の方式
を併用する方式による。

さらに、これらの方式において、接合部内に硬化材を充
填する場合、脚柱主筋の周囲のみに充填する構造とすれ
ば、硬化材の使用量を減らずこともできる。

〔作　用〕

一般に柱材のように圧縮力が支配的な部材は鉄ｆｊｌＪ
コンクリート製とする方が、経済的に有利である。しか
し５、張出し長の大きい横梁、すなわち′ｒ字形、ラー
メン形、逆り７字形などの橋脚の横梁のような部材では
、自重並びに地震荷重などにより曲げモーメントが非常
に大きくなり、鉄筋コンクリート製とするより、むしろ
鋼製とする力が、躯体重量の軽減、施工性の観点から合
理的かつ経済的となる。

本発明に係る複合橋脚では上述のような力学的な特性を
考慮し、脚柱と該脚柱の上端で゛左右に張り出す横梁と
からなる橋脚において、張出し部が大きく、大きな曲げ
モーメントの作用する横梁を鋼製とし２、圧縮力が支配
的となる脚柱を鉄筋コンクリート製または鉄骨鉄筋コン
クリート製としているた島、最も合理的かつ経済的な構
造となっている。

〔実施例〕

次に、図示した実施例について説明する。

第１図および第２図は橋脚１の脚柱２を鉄筋−コンクリ
ート製とし、脚柱２の主筋１６をねじ節鉄筋または端部
ねじ加重鉄筋として脚柱２の大端より突出さ七、他力、
横梁１１は鋼製として鋼製横梁１１に脚柱Ｊ−筋１６を
挿通し、鋼製横梁１１Ｑ）十端面（第２図における」６
フランジ１２土７）にプツト１７で締結して定着し７た
例である。

これにより、脚柱２と鋼製横梁１１とが一体化され、常
時荷重並びに地震時荷重に対し、圧縮力は鋼製横梁１１
の１・−フランジ１３と脚柱１２の大端コンクリートと
の間で、また引張力は鋼Ｉｌ！横梁１１の１フランジ１
２と脚柱２から突出した主筋１（］との間で伝達される
。

なお、本接合構造において、設計条件を満足させるため
（コンクリートの収縮などによる脚柱２、ａ製横梁３間
の応力伝達の問題など）、鋼製横梁１１の１ｚフランジ
１３と脚柱２の天端コンクリートとの接合面２３には無
収縮モルタル、樹脂などの充填材苓注入などにより充填
して接合面の密着度を高ｙ）でおくことが望ましい。ま
た、接合面の密着度を高ｙ〕るには油圧ジヤツキなどに
より、脚柱１筋１（１に軸力を導入しておくことも有効
である。

また、第２図中、１５は鋼製横梁１１に脚柱ト筋１６を
ナツト１７で締結するたｔに、鋼製横梁１１に設けだ補
則リブであり、補則リブ１５間の適当な位置に脚柱主筋
１６が挿通される。

通常の接合構造としては、上述の構造が簡単であるが、
鋼製横梁１１に締結した脚柱、！Ｕ：筋１６０）量を必
要最小限の量とした場合、設計以上の過大な荷重が作用
すると、接合部内の脚柱上１！Ｆ１１６Ｑ）弾性および
塑性伸びが大きいた約、接合部の回転変形が大きくなり
、接合部の靭性が損なわれるおそれのあることが、本発
明の基となった実験、並びにＦＥＭ解析（有限要素法）
で判明しでいる。

これに対して、第３図は脚柱主筋１６の締結位置を接合
部内とし、鉄筋の自由長を短縮して伸びを押さえ、接合
部の靭性の改善を図った例である。

第９図および第１０図はこの第３図の実施例に相当する
より具体的な一実施例を示したもので、接合部ダイヤフ
ラム１４内に所定間隔で設けだ補則リブ１５間の一つお
きに、脚柱、ｉ筋１６を内側、外側の各２本ずつ挿通し
、接合部内部においてナツト１７で締結しでいる。

第４図、第５図はさらにナツト締結部を支持Ａる補則リ
ブ１５およびダイヤフラム１４などで形成される脚柱主
筋１６周りの空間にモルタル２０などの硬化材を充填し
た実施例である。この場合、モルタル２０と鉄ｖＪ１６
との付着による力の伝達があるので、脚柱主筋１６の伸
びは著しく抑制されるとともに、充填王ルタル２０の補
則作用により、鋼製横梁１１と脚柱２との荷重伝達がス
ムーズになるという優れた効果が得られる。

−力、第６図は鋼製横梁１１の上フランジ１２にコンク
リート打設孔２２を設け、鋼製横梁１１を脚柱２の上に
設置した後、コンクＩＪ　−ト１９を充填して、付着力
のみで脚柱主筋１６を定着した実施例である。この場合
、充填コンクＩＪ　−ト１９により、接合部の応力分散
を図ることができるので、接合構造の信頼性が非常に高
まる。なお、横梁１１架設時や充填コンクリート１９の
硬化期間中の安全性を確保するには、脚柱主筋１６の一
部を鋼製横梁１１の上フランジ１２あるいは十フランジ
１３などにナツト締結すればよい。

第７図は接合部内に」ンクリートを充填して付着により
定着を行う場合の応用例を示したもので、脚柱主筋１６
の周りに補則リブ１５やダイヤフラム１４などで形成し
た空間内に、：Ｅンクリートやモルタル２０などを充填
し、て横梁の軽量化を図っている。

また、第８図は付着力とともに、ナツト締結も併用して
脚柱主筋１６を定着した応用例である。

以上の接合構造は丁字形の複合橋脚に限らず、ラーメン
形、逆り字形などの複合橋脚（第１１図、第１２図参照
）の何れにも使用可能であり、またそれぞれの接合構造
を状況に応じて組合わせ使用することができる。

さらに、以上の実施例は上部構造の主桁４が鋼製横梁１
１の上フランジ１２の上部に架設される場合であるが、
本願発明における接合構造は例えば第１５図に示すよう
に、主桁４を鋼製横梁１１の側面（橋軸方向前後面）に
張出した部材１１ａに架設する場合にも適用可能ごある
。

なお、第１５図では主桁４を箱型断面さし、５ているが
、Ｉ形断面の場合も同様である。

〔発明の効果〕

■　横梁を鋼製とすることにより、施工期間が短縮され
るとともに、横梁の型枠、支保工が不要となる。従って
、供用中の道路上に建設する場合等でも、交通止めなど
の措置が不要である。

■　鋼製の横梁とすることにより、鉄筋コンクリート製
の横梁に比べ、桁などの上部工の置部の施工が容易であ
り、施工精度も向上する。

■　全て鉄筋コンクリート製とした場合に比べ、橋脚全
体の躯体重量が大幅に軽減されるとともに、トップヘビ
ーの構造が避けられるた袷、耐震設計上有利であり、基
礎構造が小さくなる。

従って、都市内のように狭隘で施工空間に制約のある場
合に適する。

■　脚柱部の主筋を突出させ、ナツトを利用することに
より、横梁を脚柱に容易、かつ迅速に定着させることが
できる。

■　脚柱部と横梁の接合部内にコンクリート４充填する
ことにより、両者の確実な定着が図れ、またナツトによ
る定着と住用することもて−きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１′字形の複合橋脚への適用例を示す
鉛直断面図、第２図は第１図の実施例における要部４示
す鉛直断面図、第３図〜第８図はそれぞれ他の実施例に
おける脚柱と鋼製横梁の接合部の構造を示す鉛直断面図
、第９図お゛よび第１０図は第３図の実施例におｉ′ｊ
るより具体的な構造の一例を示す鉛直断面図および水平
断面図、第１１図はラーメン形の複合橋脚への適用例を
示す鉛直断面図、第１２図は逆■、字形の複合橋脚への
適用例を示す鉛直断面図、第１３図および第１４図は従
来例を示す鉛直断面図、第１５図は本発明において鋼製
横梁と主桁を同レベルとした変形例を示す斜視図である
。 １・・・橋脚、２・・・脚柱、３・・・横梁、４・・・
主桁、５・・・道路、６・・・フーチング、７・・・杭
、８・・・アンカーボルト、９・・・アンカービーム、
１０・・・鉄筋、１１・・・鋼製横梁、１２・・・トフ
ランジ、１３・・・下フランジ、１４・・・ダイヤフラ
ム、１５−・・補則リブ、１６・・・脚柱主筋、１７・
・・ナツト、１８・・・コンクリート、１９−・・充填
コンクリート、２０・・・充填モルタル、２１・・・鉄
筋挿通孔、２２・・・コンクリート打設孔、２３−・・
接合面 第４図 第５図 第 図 第 図 第 図 第 ］１ 第 ］３ 図 図 第 図 第 ］４ 図 第 ］５ 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）橋脚の脚柱を鉄筋コンクリート製または鉄骨鉄筋
   コンクリートとし、横梁を鋼製として、前記脚柱の主筋
   を該脚柱の上端から突出させて、前記横梁と結合させた
   ことを特徴とする複合橋脚。
2. （２）脚柱の上端から突出させた前記主筋を鋼製横梁に
   挿通し、該脚柱と横梁の接合部内全体または該接合部内
   の所定位置で前記主筋を囲んだ空間内に硬化材を充填し
   て結合したことを特徴とする請求項１記載の複合橋脚。
3. （３）脚柱の上端から突出させた前記主筋を鋼製横梁に
   挿通し、該主筋の少なくとも上部に設けたねじ部にナッ
   トを螺合して、前記鋼製横梁の上端面または鋼製横梁内
   部に締結したことを特徴とする請求項１記載の複合橋脚
   。
4. （４）前記脚柱と横梁の接合部内全体または該接合部内
   の所定位置で前記主筋を囲んだ空間内に硬化材を充填し
   たことを特徴とする請求項３記載の複合橋脚。