JPH11222816A - コンクリート部材と鋼管部材との接合構造及び接合方法、並びにコンクリート・鋼複合トラス橋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で耐疲労性に優れ、構造上の弱点
のないコンクリート部材と鋼管部材との接合構造及びこ
のような接合構造を形成する方法を提供する。また、こ
のような接合構造を用いたコンクリート・鋼複合トラス
橋を提供する。 【解決手段】 コンクリート部材１１と接合される鋼管
部材２１の端部から該鋼管部材の内部に棒状鋼材２３の
一部が差し入れられ、この部分に充填材２４が充填され
ている。この充填材は硬化して上記鋼管部材及び棒状鋼
材と強く付着するものである。コンクリート部材２４
は、鋼管部材２１の端部が突き当てられるように形成さ
れたものであり、鋼管部材の端部から突き出した棒状鋼
材２３はコンクリート部材１１内に埋込まれている。し
たがって、鋼管部材に作用する引張力は、充填材と鋼管
部材及び充填材と棒状鋼材との付着力によってコンクリ
ート部材に伝達され、鋼管部材又は棒状鋼材に応力の集
中が生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願に係る発明は、土木又は
建築構造物等において、鋼管部材とコンクリート部材と
を接合する構造及び方法に関するもの、並びに上記接合
構造を採用したコンクリート・鋼複合トラス橋に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】土木又は建築構造物等の構造材料とし
て、コンクリート又は鋼材が広く用いられている。コン
クリートは施工現場で任意の形状の部材を形成すること
ができ、維持管理が容易という利点を有しており、鋼材
は軽量で強固な構造を構築できるという利点を備えてい
る。そして、上記それぞれの利点を生かした構造として
コンクリート・鋼複合構造が提案されており、例えば、
道路橋・鉄道橋等における上床版及び下床版をコンクリ
ートで構成し、これらを鋼管斜材で連結するコンクリー
ト・鋼複合トラス橋がある。このような構造物において
は、コンクリート部材と鋼部材との接合部で力を円滑に
伝達するとともに、大きな局部的応力の発生を抑え、構
造上の弱点とならないようにしなければならない。

【０００３】コンクリート・鋼複合トラス橋の例とし
て、トラスの上弦材・下弦材及び斜材を鋼部材によって
一体に組み立て、上弦材及び下弦材にスタッドジベル等
を設けておいてコンクリートからなる上床版及び下床版
と一体化する構造が考えられる。しかし、このような構
造では鋼材の使用量が多く、構築費用が多大となるとと
もに、鋼トラスの組み立てに高い精度が要求され、コン
クリートと鋼部材との複合構造とするメリットが生かさ
れないことになる。

【０００４】このため、鋼斜材のそれぞれを直接コンク
リートの上床版又は下床版と接合する構造を採用するの
が望ましく、次のような接合構造が考えられている。図
９に示す接合構造は、斜材である鋼部材１０１の端部
に、この部材の軸線とほぼ直角に鋼板１０２を溶接し、
この鋼板から複数のスタッドジベル１０３を立設する。
そして、このスタッドジベル１０３を埋込むようにコン
クリートを打設して鋼部材１０１と一体に接合されたコ
ンクリート部材１０４を形成するものである。

【０００５】また、図１０に示す接合構造は、図９に示
す例と同様に鋼部材１１１の端部に鋼板１１２を溶接接
合し、この鋼板１１２に穿設されたねじ孔にＰＣ鋼棒又
は棒鋼等の棒状鋼材１１３を螺合する。そして、このＰ
Ｃ鋼棒又は棒鋼をコンクリート内に埋込むことによって
コンクリート部材１１４と鋼部材１１１とを一体化する
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９又
は図１０に示すような接合構造では次のような問題点が
ある。図９に示すような構造では、鋼部材１０１に作用
する力は、端部の鋼板１０２及びこれに溶接接合された
スタッドジベル１０３を介してコンクリート部材１０４
に伝達される。このため、鋼部材１０１と鋼板１０２と
の溶接部及び鋼板１０２とスタッドジベル１０３との溶
接部は十分な強度及び信頼性が要求され、溶接工程の管
理及び検査を厳重に行なう必要がある。また、溶接接合
されるスタッドジベル１０３には高強度の鋼材を用いる
ことが難しく、必要なスタッドジベルの数が多くなって
配置が困難となる場合が生じる。さらに、複合トラス橋
等ではコンクリート部材と鋼部材との接合部に繰り返し
変動する力が作用することになり、スタッドジベル１０
３の基部が疲労破壊を起こすことが考えられる。

【０００７】一方、図１０に示すような構造では、棒状
鋼材１１３としてＰＣ鋼棒等の高強度鋼を用いることが
でき、本数を低減して接合部の構造を簡単なものにする
ことができるが、棒状鋼材に螺条が設けられており、コ
ンクリート部材１１４と鋼部材１１１との接合部に大き
な軸力又は曲げモーメントが繰り返し作用すると、上記
螺条が設けられている部分で棒状鋼材１１３に疲労破壊
が生じることが考えられる。

【０００８】本願に係る発明は、上記のような問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構造で
耐疲労性に優れ、構造上の弱点のないコンクリート部材
と鋼管部材との接合構造及びこのような接合構造を形成
する方法、並びに上記のような接合構造を用いたコンク
リート・鋼複合トラス橋を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、 鋼管部材の端部か
ら該鋼管部材の内部に棒状鋼材の一部が差し入れられて
おり、 この鋼管部材内側の前記棒状鋼材が差し入れら
れた部分に、硬化して該鋼管部材及び該棒状鋼材と付着
する充填材が充填され、 該鋼管部材の端部が、コンク
リートに突き当てられるようにコンクリート部材が形成
され、 前記棒状鋼材の前記鋼管部材端から突き出した
部分が前記コンクリート部材内に埋込まれていることを
特徴とするコンクリート部材と鋼管部材との接合構造を
提供するものである。

【００１０】上記構成において、棒状鋼材は鉄筋又はＰ
Ｃ鋼材等を用いることができ、コンクリート又は充填材
との付着による力の伝達を円滑に行なうために、周面に
凹凸がほぼ一様に設けられた異形鉄筋又は異形ＰＣ鋼棒
を用いるのが望ましい。上記充填材は、鋼管部材の内面
と密着するとともに鋼管部材内側に差し入れられた棒状
鋼材を包み込むように充填できるものであって、硬化し
た後にこれらの鋼材と強く付着するものであれば様々な
材料を用いることができ、例えば、コンクリート、モル
タル、セメント系グラウト材、エポキシ等の合成樹脂、
樹脂コンクリート、樹脂モルタル等がある。また、セメ
ント系の材料では硬化時の収縮を抑制するための混和剤
又はアルミニウム粉等を用いるのが望ましい。なお、上
記棒状鋼材の鋼管部材内に差し入れられる長さは、充填
材と棒状鋼材との付着による引き抜き耐力が棒状鋼材の
引張強度より大きくなるように決定するのが望ましい。

【００１１】このような構成のコンクリート部材と鋼部
材との接合構造では、鋼管部材に作用する圧縮力は、鋼
管部材の端部から突き当てられたコンクリート部材に伝
達される。また、引張力は鋼管部材内側の充填材との付
着力により、一旦充填材に伝えられ、さらに棒状鋼材に
伝えられる。そして、この棒状鋼材は鋼管部材端から突
き出す部分がコンクリート部材内に埋込まれているの
で、この棒状鋼材を介してコンクリート部材に引張力が
伝達される。このように引張力は、棒状鋼材の周面の広
い範囲に分布して作用する付着力によって伝達されるの
で極部的に応力が集中することが少なく、変動する軸力
や曲げモーメントが長期間にわたって繰り返し作用する
場合にも、棒状鋼材に疲労破壊を生じるおそれがなくな
る。また、大きな力が作用する部分に溶接接合を用いる
必要がなく、構造上の弱点を無くすことができる。さら
に、鋼管部材の端部の構造を簡単なものとすることがで
き、これと接合されるコンクリート部材のコンクリート
打設時に充填不良等の欠陥が生じるのを低減することが
できる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、 請求項１に記
載のコンクリート部材と鋼管部材との接合構造におい
て、 前記鋼管部材の端部に、この鋼管部材の軸線とほ
ぼ直角に鋼板が接合され、 前記棒状鋼材は、前記鋼板
に設けられた開孔に挿通して、前記鋼管部材内に差し入
れられているものとする。

【００１３】上記鋼管部材と鋼板との接合は、例えば溶
接等の従来から知られている一般的な方法でよい。上記
鋼板に設けられた開孔は、これに挿通される棒状鋼材よ
りやや大きいものとするのが望ましいが、複数の棒状鋼
材を挿通することができるような大きな開孔を設けても
よく、棒状鋼材と鋼板とが係合されるものではなく、力
を伝達しないようにする。このような構成の接合構造で
は、圧縮力が上記鋼板を介してコンクリートに伝達さ
れ、コンクリートに局部的に大きな応力が発生するのが
回避される。

【００１４】請求項３に記載の発明は、 請求項１又
は請求項２に記載のコンクリート部材と鋼管部材との接
合構造において、 前記棒状鋼材のコンクリート部材内
に埋込まれた側の端部に、該棒状鋼材の張力をコンクリ
ートに伝達し得る係止部材が取り付けられているものと
する。

【００１５】このようなコンクリート部材と鋼管部材と
の接合構造では、棒状鋼材に作用する引張力は上記係止
部材を介してコンクリートに確実に伝達され、棒状鋼材
とコンクリートとの付着力が十分でない場合、棒状鋼材
のコンクリートへの埋込み長（付着長）が十分に取れな
い場合にも、鋼管部材をコンクリート部材に確実に接合
することができる。なお、上記係止部材は、例えば棒状
鋼材の端部に形成された螺条と係合されたナットとこれ
に係止されるアンカープレート又はこれと同等の機能を
有するものとすることができる。

【００１６】請求項４に記載の発明は、 請求項３に
記載のコンクリート部材と鋼管部材との接合構造におい
て、 前記棒状鋼材のコンクリート部材内に埋込まれた
部分は、筒状のシースに内挿されており、 該棒状鋼材
は、前記コンクリート部材側の端部から張力を導入した
状態で前記係止部材に定着され、 前記シース内にはグ
ラウト材が充填されているものとする。

【００１７】この接合構造では、棒状鋼材にあらかじめ
引張応力が導入されており、棒状鋼材から鋼管部材内の
充填材を介して鋼管部材をコンクリート側に引き付ける
力が作用する。このため、上記鋼管部材又はこれに接合
された鋼板とコンクリートとの間に圧接力が作用してお
り、このコンクリート部材と鋼管部材との接合部に大き
な引張力又は曲げモーメントが作用した時に、鋼管部材
又は鋼板とコンクリートとの間に隙間が生じるのを抑制
することができる。

【００１８】請求項５に記載の発明は、 鋼管部材の
端部に、この鋼管部材の軸線とほぼ直角に鋼板を接合
し、 該鋼板に設けられた開孔に棒状鋼材を挿通して、
前記鋼管部材の内側に該棒状鋼材の一部を差し入れ、
前記鋼管部材内の棒状鋼材が差し入れられた部分に充填
材を充填し、硬化した充填材と前記棒状鋼材及び前記鋼
管部材との付着力によって該棒状鋼材と鋼管部材とを一
体化し、 この鋼管部材を所定位置に支持した後、前記
鋼板の外側面に当接するとともに、前記棒状鋼材の前記
鋼管部材端部から突き出した部分を埋込むようにコンク
リートを打設して、コンクリート部材を形成することを
特徴とするコンクリート部材と鋼管部材との接合方法を
提供するものである。

【００１９】このコンクリート部材と鋼管部材との接合
方法では、工場等において、鋼管部材内に棒状鋼材を差
し入れ、充填材でこれら双方の部材を一体化する作業を
行なうことができる。そして、構造物を構築する現場で
は、上記棒状鋼材が一体化された鋼管部材を所定位置に
支持した後、上記棒状鋼材を埋込むようにコンクリート
を打設することにより、現場で構築されるコンクリート
部材と上記鋼管部材とを一体化することができる。した
がって、現場では鋼材を溶接する作業等は必要なく、現
場での工程を少なくすることができる。また、鋼管部材
はそれぞれ一本ずつ独立した状態で現場に搬入され、現
場で位置を合わせて建て込まれるため、工場での高い製
作精度は不要となり、施工管理が容易となる。そして、
このようにして得られるコンクリート部材と鋼管部材と
の接合構造では、コンクリート部材内に一部が埋込まれ
た棒状鋼材と鋼管部材とがこれら間に介在する充填材を
よって接合され、局部的な応力集中がなく、耐疲労性に
優れた接合構造が得られる。

【００２０】請求項６に記載の発明は、 橋の軸線方
向に連続したコンクリートの上床版と、 この上床版の
下側に該上床版と間隔をおいて形成されるコンクリート
の下床版と、 橋の軸線方向に傾斜して設けられ、前記
コンクリートの上床版と前記コンクリートの下床版とを
接合し、斜材として機能する複数の鋼管部材とを有する
コンクリート・鋼複合トラス橋において、 前記鋼管部
材内に、コンクリート部材との接合端部から棒状鋼材の
一部が差し入れられており、 前記鋼管部材の前記棒状
鋼材が差し入れられた部分に充填され、硬化して該棒状
鋼材及び該鋼管部材内面と付着した充填材によって、双
方の部材が一体化されており、 前記棒状鋼材の、前記
鋼管部材の端部から突き出した部分が前記コンクリート
の上床版又は下床版内に埋込まれているものとする。

【００２１】また、請求項７に記載の発明は、 請求
項６に記載のコンクリート・鋼複合トラス橋において、
前記鋼管部材の端面には、この鋼管部材の軸線とほぼ
直角に鋼板が接合されており、 前記棒状鋼材は、前記
鋼板に設けられた開孔に非接触で挿通されているものと
する。

【００２２】このようなコンクリート・鋼複合トラス橋
では、コンクリートの上床版及びコンクリートの下床版
が、それぞれ上弦材、下弦材として機能するとともに、
鋼管部材が斜材として機能する。したがって、橋面を通
過する車輌等により、鋼管部材に作用する力が繰り返し
変動しても、コンクリート及び鋼管部材内の充填材に埋
め込まれた棒状鋼材を介して引張力が伝達されるので、
応力の集中が回避され、耐疲労性に優れた構造の橋梁が
得られる。また、請求項７に記載のコンクリート・鋼複
合トラス橋のように鋼管部材の端部に鋼板が接合されて
いることにより、圧縮力はこの鋼板を介して確実に伝達
され、コンクリート部材内の応力の流れを円滑にするこ
とができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本願に係る発明の実施の形
態を図に基づいて説明する。図１は、請求項６又は請求
項７に記載の発明の一実施形態であるコンクリート・鋼
複合トラス橋を示す概略側面図及び断面図である。この
複合トラス橋は、複数の橋脚１ａ，１ｂ及び橋台（図示
しない）上に支持された連続トラス２を有するものであ
り、このトラス構造は、プレストレスストコンクリート
からなり、橋の軸線方向に連続して橋面を形成する上床
版１１と、この下方に支持される下床版１２と、上記上
床版１１と下床版１２とを連結する鋼管の斜材１３とで
主要部が構成され、上床版１１が上弦材として、下床版
１２が下弦材として機能するものとなっている。

【００２４】上記上床版１１は、軸線方向及びこれと直
角方向にＰＣ鋼材（図示しない）が埋設され、これらを
緊張し、コンクリートに定着することによってプレスト
レスが導入されており、上弦材として機能することによ
る圧縮力又は引張力が作用した時にも、有害なひび割れ
等が生じないようになっている。また、この上床版上に
載荷される車輌等の荷重によって生じる断面力にも耐え
得るように断面寸法及びプレストレス量が決定されてい
る。一方、下床版１２も橋の軸線方向にプレストレスが
導入され、トラスの下弦材として機能することによる圧
縮力及び引張力に耐え得るようになっている。

【００２５】上記斜材１３は、橋の軸線方向に傾斜する
ように配置され、傾斜方向が逆となったものが交互に配
列されてワレントラスを形成しており、それぞれの斜材
１３は端部が上床版１１及び下床版１２と接合されてい
る。

【００２６】図２は、上記鋼管からなる斜材１３と上床
版１１及び下床版１２との接合部を示す拡大断面図であ
る。なお、この接合構造は、請求項１、請求項２又は請
求項３に記載の発明の一実施形態である。この接合構造
では、図２（ａ）に示すように、斜材１３の主要部を形
成する鋼管２１の端部に、この鋼管の軸線と直角に鋼板
２２が溶接接合されており、この鋼板２２が上床版１１
のコンクリートと当接して圧縮力を伝達するようになっ
ている。そして、この鋼板２２には鋼管内部に通じる開
孔２２ａが複数設けられており、ＰＣ鋼材２３がこれら
の開孔２２ａに挿通され、このＰＣ鋼材２３が内挿され
た部分の鋼管２１内にグラウト材２４が充填されてい
る。このグラウト材２４は、セメントと水とを混合し、
膨張性を生じさせる混和剤を混入したものであり、注入
時には高い流動性を有するが、硬化して上記ＰＣ鋼材２
３及び鋼管２１の内面と強く付着するものである。この
付着力によってＰＣ鋼材２３とグラウト材２４と鋼管２
１とが一体となるものであり、鋼管２１からなる斜材１
３に作用する引張力がグラウト材２４及びＰＣ鋼材２３
を介してコンクリートからなる上床版１１に伝達され
る。なお、上記ＰＣ鋼材２３の鋼管２１内に突き入れら
れる長さは、グラウト材２４とＰＣ鋼材２３との付着力
がＰＣ鋼材の引張強度を上回るように決定されている。

【００２７】上記ＰＣ鋼材２３の、鋼板２２に設けられ
た開孔から外側へ突き出した部分は、上床版１１を形成
するコンクリートの内部に埋込まれている。このＰＣ鋼
材２３は、全長にわたって周面に凸部がほぼ一様に設け
られた異形鋼棒であり、この凸部がらせん状に設けられ
ている。そして、この凸部にナット２５が螺合されてお
り、このナット２５によりＰＣ鋼材２３の端部にアンカ
ープレート２６が係止されている。

【００２８】一方、鋼管２１からなる斜材１３の下端部
も、図２（ｂ）に示すように、同様の構造となってお
り、鋼管２１内に挿通されたＰＣ鋼材２７と、これを埋
込むように鋼管内に充填されたグラウト材２８とによっ
て鋼管２１からなる斜材１３と下床版１２を形成するコ
ンクリートとが接合されている。

【００２９】このようなコンクリート・鋼複合トラス橋
では、上床版１１と斜材１３との間、及び下床版１２と
斜材１３との間で、斜材１３の軸方向の力が確実に伝達
され、ワレントラスとして自重及び載荷重を支持するこ
とができる。そして、このような構造では、橋の上を通
過する車輌等の変動荷重（活荷重）によって、大きく変
動する力が繰り返し作用する斜材もあるが、これらの斜
材１３と上床版１１又は下床版１２との接合部で応力集
中が生じることが少なく、疲労破壊の発生を防止するこ
とができる。つまり、鋼管２１からコンクリート部材１
１，１２に伝達される引張力はグラウト材２４，２８を
介してＰＣ鋼材２３，２７の周面の広い範囲に分布する
付着力によって該ＰＣ鋼材２３，２７に伝達され、局部
的に大きな応力は発生しない。したがって、ＰＣ鋼材２
３，２７の耐疲労性に対する信頼性が著しく向上する。

【００３０】次に上記コンクリート・鋼複合トラス橋の
構築方法について説明する。なお、この構築方法は請求
項５に記載の発明の一実施形態であるコンクリート部材
と鋼管部材との接合方法を含むものである。まず、鋼管
２１の端部に鋼板２２を溶接により接合し、図３（ａ）
に示すように、鋼板２２を底にしてこの鋼管２１を縦に
支持するとともに、上記鋼板２２に設けられた開孔２２
ａから鋼管２１内にＰＣ鋼材２３を所定長さだけ挿入し
た状態で固定する。開孔２２ａはＰＣ鋼材２３の外径よ
りやや大きくなっているが、ＰＣ鋼材２３との間隙は目
地材等により密閉する。このような状態で鋼管２１内に
グラウト材２４を注入し、鋼管２１内のＰＣ鋼材２３を
埋込むようにして硬化させる。これによりＰＣ鋼材２３
と鋼管２１とを一体化する。本実施形態では上記のよう
にＰＣ鋼材２３と鋼管２１とを一体化させるのにグラウ
ト材２４を用いているが、鋼管の内径・ＰＣ鋼材の配置
間隔等に応じて、無収縮モルタル、無収縮コンクリー
ト、樹脂コンクリート等を用いることもできる。

【００３１】ＰＣ鋼材２３と一体化された鋼管２１は、
橋の架設位置に搬送され、所定位置に支持される。例え
ば、図４に示すように、架設中のトラス２を橋脚１上で
片持ち状に支持し、その先端部を順次延長するように構
築してゆく方法では、既に構築された部分から架設作業
装置３２を介して上記鋼管２３ａ，２３ｂを所定位置に
支持するとともに、その上下端が接合される上床版１１
及び下床版１２のコンクリートを打設するための型枠３
１を組み立てる。そして、図３（ｂ）に示すように、こ
の型枠３１内にコンクリート３３を打設することによっ
て、所定長さの複合トラス構造が延長して構築される。
このような工程を繰り返すことによって複合トラス橋を
完成する。なお、図３（ｂ）中の符号３４は、上床版の
コンクリートに埋設される鉄筋を示す。

【００３２】また、複合トラス橋を、架設位置の近くに
設けられたブロック製作ヤードで、軸線方向に分割した
状態で構築し、これらを順次接続することによって橋脚
又は橋台間に架け渡される複合トラス橋を完成すること
もできる。このような方法では、ＰＣ鋼材が一体化され
た複数の鋼管部材をブロック製作ヤードの所定位置に支
持し、これらの両端部に接合される上床版及び下床版の
コンクリートを所定の長さ分だけ打設して、分割された
トラス構造のブロックを製作する。そして、このブロッ
ク３５を、図５に示すように、架設作業装置３２又はク
レーン（図示しない）等によって吊り上げ、架設位置で
接合して連続した複合トラス橋を完成することができ
る。

【００３３】次に請求項４に記載の発明の一実施形態で
あるコンクリート部材と鋼部材との接合構造を、図６に
基づいて説明する。この接合構造は、図２に示す接合構
造と同様に、鋼管４１の端部に鋼板４２が接合され、棒
状鋼材４３が鋼板４２に設けられた開孔４２ａから鋼管
４１内に突き入れられて、この部分が充填材４４によっ
て鋼管４１と一体化されている。しかし、この接合構造
では、鋼管４１の端部から突き出した棒状鋼材４３が筒
状のシース４７内に挿通されており、コンクリート打設
時にコンクリート４８が棒状鋼材４３に付着しないよう
になっている。そして、定着用のナット４５及びアンカ
ープレート４６が取り付けられた端部が露出するように
コンクリートが打設され、コンクリートの硬化後この端
部からジャッキ４９によって棒状鋼材４３に引張力が導
入されている。引張力の導入後は、シース４７内にグラ
ウト材が注入され、棒状鋼材４３がコンクリート４８と
一体化されている。このような接合構造では、鋼管４１
の端部に接合された鋼板４２がコンクリート部材に強く
押し付けられており、鋼管に大きな引張力が作用した時
や、コンクリート部材との接合部に大きな曲げモーメン
トが作用した時にも鋼板４２とコンクリート４８との間
に隙間ができるのが防止され、接合部の耐久性が向上す
る。

【００３４】図７及び図８は請求項１に記載の発明の他
の実施形態であるコンクリート部材と鋼管部材との接合
構造を示す概略断面図である。図７に示す接合構造で
は、鋼管５１の端部に接合された鋼板５２には、鋼管の
内径よりやや小さい径の開孔が一つ設けられていおり、
複数の棒状鋼材５３がこの一つの開孔から鋼管５１内に
挿入されている。このような構成とすることによって、
棒状鋼材の必要本数が異なる場合等にも、同じ形態に加
工された部材を用いることができ、加工の効率を改善す
ることができる。

【００３５】また、図８に示す接合構造は、鋼管６１の
端部に鋼板を接合することなく、鋼管６１の端面を直接
コンクリート部材に突き当てた構造となっている。そし
て、鋼管６１内には無収縮モルタル６２が充填され、こ
のモルタルによって鋼管６１と棒状鋼材６３とが一体化
されている。また、このモルタルは鋼管６１の端面で直
接コンクリート６４と当接されている。上記接合構造に
おいて、鋼管６１に作用する引張力は、図２に示す接合
構造と同様に鋼管６１の内面から充填材である無収縮モ
ルタル６２及び棒状鋼材６３を介してコンクリート６４
に伝達される。また、圧縮力は鋼管６１の端面及び鋼管
６１内に充填され一体化した無収縮モルタル６２を介し
てコンクリート６４に伝達される。

【００３６】このような接合構造では、鋼管端部の加工
工程がほとんど不要となり、接合構造を形成するための
費用を低減することが可能となる。なお、この接合構造
では棒状鋼材６３の鋼管６１内にある端部にもナット６
５が螺合され、アンカープレート６６が係止されてい
る。このようなアンカープレート６６は図２、図６又は
図７に示す構造に採用することもできる。上記アンカー
プレート６６を棒状鋼材６３に取り付けることにより、
棒状鋼材６３と充填材である無収縮モルタル６２との付
着力を補うことができ、信頼性を高めることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本願に係るコンク
リート部材と鋼管部材との接合構造では、鋼管部材から
コンクリート部材へ引張力を伝達する棒状鋼材が、鋼管
部材との間に介在する充填材によって鋼管部材と一体化
されるので、充填材から棒状鋼材周面の広い範囲に分布
して作用する付着力によって力が伝達される。したがっ
て、棒状鋼材に応力の集中が生じることがなく、耐疲労
性が向上する。また、請求項５に係るコンクリート部材
と鋼部材との接合方法では、耐疲労性に優れた接合構造
を容易かつ確実に形成することができる。さらに、請求
項６又は請求項７に係る複合トラス橋では、経済性、施
工性に優れたトラス構造の橋梁であって、活荷重等によ
り変動する力が繰り返し作用する部分でも疲労破壊のお
それがないものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項６又は請求項７に記載の発明の一実施例
であるコンクリート・鋼複合トラス橋の概略側面図及び
断面図である。

【図２】図１に示すコンクリート・鋼複合トラス橋にお
ける斜材と上床版又は下床版との接合構造であって、請
求項１、請求項２又は請求項３に記載の発明の一実施形
態であるコンクリート部材と鋼管部材との接合構造を示
す断面図である。

【図３】図２に示すコンクリート部材と鋼管部材との接
合構造を形成する工程における鋼管端部の概略断面図で
ある。

【図４】図１に示すコンクリート・鋼複合トラス橋の構
築方法の一例を示す概略図である。

【図５】図１に示すコンクリート・鋼複合トラス橋の構
築方法の他の例を示す概略図である。

【図６】請求項４に記載の発明の一実施形態であるコン
クリート部材と鋼管部材との接合構造を示す概略断面図
である。

【図７】請求項１に記載の発明の他の実施形態であるコ
ンクリート部材と鋼管部材との接合構造を示す概略断面
図である。

【図８】請求項１に記載の発明の他の実施形態であるコ
ンクリート部材と鋼管部材との接合構造を示す概略断面
図である。

【図９】従来から知られているコンクリート部材と鋼管
部材との接合構造の一例を示す概略断面図である。

【図１０】従来から知られているコンクリート部材と鋼
管部材との接合構造の他の例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ 橋脚 ２ トラス １１ 上床版 １２ 下床版 １３ 斜材 ２１ 鋼管 ２２ 鋼板 ２３ ＰＣ鋼材 ２４ グラウト材 ２５ ナット ２６ アンカープレート ２７ ＰＣ鋼材 ２８ グラウト材 ３１ 型枠 ３２ 架設作業装置 ３３ コンクリート ４１，５１，６１ 鋼管 ４２，５２ 鋼板 ４３，５３，６３ 棒状鋼材 ４４ 充填材 ４５，６５ ナット ４６，６６ アンカープレート ４７ シース ４８，６４ コンクリート ４９ ジャッキ ６２ 無収縮モルタル

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管部材の端部から該鋼管部材の内部
   に棒状鋼材の一部が差し入れられており、 この鋼管部材内側の前記棒状鋼材が差し入れられた部分
   に、硬化して該鋼管部材及び該棒状鋼材と付着する充填
   材が充填され、 該鋼管部材の端部が、コンクリートに突き当てられるよ
   うにコンクリート部材が形成され、 前記棒状鋼材の前記鋼管部材端から突き出した部分が前
   記コンクリート部材内に埋込まれていることを特徴とす
   るコンクリート部材と鋼管部材との接合構造。
2. 【請求項２】 前記鋼管部材の端部に、この鋼管部材
   の軸線とほぼ直角に鋼板が接合され、 前記棒状鋼材は、前記鋼板に設けられた開孔に挿通し
   て、前記鋼管部材内に差し入れられていることを特徴と
   する請求項１に記載のコンクリート部材と鋼管部材との
   接合構造。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のコンク
   リート部材と鋼管部材との接合構造において、 前記棒状鋼材のコンクリート部材内に埋込まれた側の端
   部に、該棒状鋼材の張力をコンクリートに伝達し得る係
   止部材が取り付けられていることを特徴とするコンクリ
   ート部材と鋼管部材との接合構造。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のコンクリート部材と
   鋼管部材との接合構造において、 前記棒状鋼材のコンクリート部材内に埋込まれた部分
   は、筒状のシースに内挿されており、 該棒状鋼材は、前記コンクリート部材側の端部から張力
   を導入した状態で前記係止部材に定着され、 前記シース内にはグラウト材が充填されていることを特
   徴とするコンクリート部材と鋼管部材との接合構造。
5. 【請求項５】 鋼管部材の端部に、この鋼管部材の軸
   線とほぼ直角に鋼板を接合し、 該鋼板に設けられた開孔に棒状鋼材を挿通して、前記鋼
   管部材の内側に該棒状鋼材の一部を差し入れ、 前記鋼管部材内の棒状鋼材が差し入れられた部分に充填
   材を充填し、硬化した充填材と前記棒状鋼材及び前記鋼
   管部材との付着力によって該棒状鋼材と鋼管部材とを一
   体化し、 この鋼管部材を所定位置に支持した後、前記鋼板の外側
   面に当接するとともに、前記棒状鋼材の前記鋼管部材端
   部から突き出した部分を埋込むようにコンクリートを打
   設して、コンクリート部材を形成することを特徴とする
   コンクリート部材と鋼管部材との接合方法。
6. 【請求項６】 橋の軸線方向に連続したコンクリート
   の上床版と、 この上床版の下側に該上床版と間隔をおいて形成される
   コンクリートの下床版と、 橋の軸線方向に傾斜して設けられ、前記コンクリートの
   上床版と前記コンクリートの下床版とを接合し、斜材と
   して機能する複数の鋼管部材とを有するコンクリート・
   鋼複合トラス橋において、 前記鋼管部材内に、コンクリート部材との接合端部から
   棒状鋼材の一部が差し入れられており、 前記鋼管部材の前記棒状鋼材が差し入れられた部分に充
   填され、硬化して該棒状鋼材及び該鋼管部材内面と付着
   した充填材によって、双方の部材が一体化されており、 前記棒状鋼材の、前記鋼管部材の端部から突き出した部
   分が前記コンクリートの上床版又は下床版内に埋込まれ
   ていることを特徴とするコンクリート・鋼複合トラス
   橋。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のコンクリート・鋼複
   合トラス橋において、 前記鋼管部材の端面には、この鋼管部材の軸線とほぼ直
   角に鋼板が接合されており、 前記棒状鋼材は、前記鋼板に設けられた開孔に非接触で
   挿通されていることを特徴とするコンクリート・鋼複合
   トラス橋。