JPH11293626A - 橋梁構造 - Google Patents

橋梁構造

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JPH11293626A
JPH11293626A JP9989698A JP9989698A JPH11293626A JP H11293626 A JPH11293626 A JP H11293626A JP 9989698 A JP9989698 A JP 9989698A JP 9989698 A JP9989698 A JP 9989698A JP H11293626 A JPH11293626 A JP H11293626A
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bridge
girder
steel plate
concrete
main
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Takashi Hirata
尚 平田
Koji Honma
宏二 本間
Noriyoshi Tominaga
知徳 冨永
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリ−ト床版と主桁との結合強度が向上
し、しかも加工や施工精度が要求されない橋梁構造を提
供する。 【解決手段】 コンクリート系床版に鋼製主桁が所定間
隔で複数並列配置された橋梁において、前記各鋼製主桁
15上の橋軸方向に有孔鋼板16を配設し、さらに有孔
鋼板16に対して受動抵抗を保証する抵抗鋼材を橋軸直
角方向に配置することで前記主桁15とコンクリート系
床版部材20とを機械的に結合したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレートガーダー
橋やボックスガーダー橋等の鋼製主桁を有する橋梁形式
において、合成または非合成桁を構築するための橋梁構
造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鋼橋設計編(丸善)や道路橋示方書II鋼
橋編に記載される従来の鋼製主桁とコンクリート系床版
とを合成した橋梁においては、主桁と床版を合成させる
に当たっては、図8に示すように主桁5に頭付きスタッ
ドボルト11によるずれ止めを標準として使用すること
が多く、その他図9に示すみぞ形鋼12がある。さらに
図示しないが、輪形筋からなるものおよびブロックと輪
形筋からなるものを溶接接合する構造が用いられること
もある。
【0003】このようなずれ止め構造は、ずれ止め区間
によって、設計で算出された数量に準じてずれ止めを個
々に溶接していかなければならず、加工度の要求が高
く、また床版鉄筋との取合いを考慮して、個々の溶接も
高い精度を要するので、従来の鋼製主桁を有する橋梁形
式のコンクリート系床版との合成構造化の建設コストを
高める要因になっている。
【0004】一方、鋼製主桁が所定間隔で複数並列配置
された合成または非合成橋梁形式においては、主桁に対
して横桁や対傾構を取付けるに当っては、ガセットプレ
ートを介して溶接接合する構造が取られている。このよ
うな取付構造のため、鉄骨加工度を高くすることが必要
であり、また高い精度を要するので仮組立を実施しなけ
ればならず、橋梁の建設コストを高める要因になってい
る。
【0005】また、特開平8−253912号に開示の
橋梁構造がある。この特開平に係る橋梁構造は、図10
に示されるように、上フランジ1と下フランジ2とウエ
ブ(腹板)3で構成され、橋梁の長手方向に沿って配置
され、コンクリート床版4と結合された主桁5とRCま
たはPCコンクリート横桁部材6が、シース7と主桁5
に開設した貫通孔8に通したPC鋼材10を定着ナット
9で緊締することによって機械的に結合された構造であ
る。この橋梁構造にあっては、主桁5とコンクリート横
桁部材6とのせん断伝達機構が明確にされていない構造
である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
橋梁構造における合成桁のずれ止め構造では、主桁と床
版とが、主桁に設けたスタッドボルト,みぞ形鋼,輪形
筋,ブロック等により合成された構造の場合、前記各部
材の加工度、溶接精度が要求され、建設コストを高める
要因となっている。また、従来の橋梁構造における主桁
間を結合する横桁構築構造では、加工や施工に精度が要
求されて建設コストを高める要因になっており、また強
度低下の問題もある。
【0007】本発明は前記の諸欠点を解決したもので、
第1の目的は、鋼製主桁とコンクリート系床版とを合成
した橋梁形式において、主桁とコンクリート系床版の合
成化構造として、加工度の低減を図るとともに疲労強度
を低減させず、十分なずれ止め機能を発揮する橋梁構造
を提供することにある。
【0008】本発明の第2の目的は、鋼製主桁が所定間
隔で複数並列配置された合成または非合成橋梁形式にお
いて、前記主桁間を機械的に結合する手段として施工誤
差を吸収し、容易に施工できる横桁に特徴のある橋桁構
造を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記の観点から、本発明
は、鋼製主桁が所定間隔で複数並列配置され、この鋼製
主桁にコンクリート系床版が設けられ、一体挙動を示す
合成橋梁において、前記各主桁上橋軸方向に、有孔鋼板
を配設し、さらに、この有孔鋼板に対して受動抵抗を保
証する抵抗鋼材を橋軸直角方向に配置することで、前記
主桁と前記床版とを機械的に結合したことを特徴とす
る。また本発明は、前記抵抗鋼材が有孔鋼板の開孔部を
通した構造を含むことを特徴とする。また本発明は、前
記抵抗鋼材が有孔鋼板に設けた切欠部に配設された構造
を含むことを特徴とする。また本発明は、前記抵抗鋼材
を介してコンクリート部材にプレストレス力を導入する
ことで、前記有孔鋼板のずれ止め機能が積極的に高めら
れた構造を含むことを特徴とする。また本発明は、前記
機械的な結合が、前記有孔鋼板を主桁上に全長に亘り両
側隅肉溶接することによって、主桁上フランジ部の疲労
強度が高められた構造を含むことを特徴とする。また本
発明は、前記有孔鋼板において、開孔部が閉合せず、開
断面となっている構造を含むことを特徴とする。また本
発明は、主桁が所定間隔で複数並列配置された合成また
は非合成橋梁において、前記各主桁間に鉄筋コンクリー
ト横桁部材を配設し、当該鉄筋コンクリート横桁部材と
前記主桁とを有孔鋼板を用いて機械的に結合したことを
特徴とする。また本発明は、有孔鋼板に対して、直角方
向に受動抵抗を保証する抵抗鋼材を配設し、その開孔部
に前記コンクリート横桁部材のコンクリートが流入硬化
して機械的に結合する構造を含むことを特徴とする。ま
た本発明は、前記抵抗鋼材にプレストレス力を付与する
ことで、前記有孔鋼板のずれ止め機能が積極的に高めら
れた構造を含むことを特徴とする。また本発明は、前記
有孔鋼板として前記主桁の腹板部に開孔を有する鋼板を
溶接した構造を含むことを特徴とする。また本発明は、
前記有孔鋼板として前記主桁の腹板部に開孔を設けるこ
とで有孔鋼板とする構造を含むことを特徴とする。
【0010】本発明によると、橋軸方向に有孔鋼板が存
在し、かつ橋軸直角方向に受動抵抗を保証する抵抗鋼材
を配設することによりコンクリート床版部材と一体化し
ているので、コンクリート床版と主桁とのずれ止め作用
と強度向上が図られ、しかも加工度や施工性が要求され
ない。
【0011】さらに本発明によると、並設した複数の主
桁間が型枠の一部を兼ねる当該主桁を介して打設のコン
クリートにより構築される鉄筋またはプレストレストコ
ンクリート横桁部材で結合され、鉄骨加工が複雑で精度
上の要求も厳しい横桁や対傾構を用いないので、施工の
大幅な簡便化が図れ、施工精度要求も緩和される。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態では、図1
〜図4に示すように主桁15の上フランジ13上面に、
当該主桁15の桁全長にわたって、ずれ止めとして長尺
の有孔鋼板16を一括溶接し、コンクリート床版部材2
0のコンクリートを有孔鋼板16の開孔18に流入硬化
させることで、この有孔鋼板16を介して主桁15とコ
ンクリート床版部材20とが合成される。
【0013】有孔鋼板16とコンクリート床版部材20
との結合強度に関しては、この有孔鋼板16の開孔18
の間隔または大きさを変えるだけで、当該有孔鋼板16
の使用本数に適応させる。
【0014】主桁15の上フランジ13への有孔鋼板1
6の溶接に際し、この有孔鋼板16は、上フランジ13
の桁全長にわたる両側隅肉溶接32であるので、短尺板
を溶接する場合のような廻し溶接でなく、これによる疲
労強度の低下が発生しない。さらに、図3に示すように
有孔鋼板16によるずれ止め機能を十分に発揮させるた
めコンクリート床版部材20に埋設したシース21に抵
抗鋼材としてPC鋼材22を挿通し、その両端を緊張
し、定着ナット23で緊締することにより、当該コンク
リート床版部材20にプレストレスを導入し、前記有孔
鋼板16とコンクリートとが合成しているずれ止め部を
圧縮領域に維持することにより結合強度が向上する。さ
らに、図2,図4に示すように開孔部18が開断面であ
るか、有孔鋼板に切欠部を設けることにより抵抗鋼材2
4を配設する時の施工性をかなり改善できる。
【0015】また、本発明の第2実施形態では、図5,
図6に示すように主桁15がコンクリート型枠の一部を
兼用しており、このコンクリート型枠兼用の主桁15間
に鉄筋25を配筋し、かつコンクリートを打設して主桁
15間に鉄筋コンクリート横桁部材26を築造する。さ
らに主桁15のウエブ17には有孔鋼板からなる鉛直補
剛部材27を溶接し、その開孔28に前記鉄筋コンクリ
ート横桁部材26の鉄筋を挿通しコンクリートが流入す
ることで主桁15と鉄筋コンクリート横桁部材26とが
強固に合成一体化される。さらに鉄筋コンクリート横桁
部材26に橋軸方向に沿って埋設したシース29にPC
鋼材30を挿通して、その両端を緊張し、定着ナット3
1で緊締することにより、鉄筋コンクリート横桁部材2
6にプレストレスを導入し、有孔鋼板からなる鉛直補剛
部材27とコンクリートとが合成しているずれ止め部を
圧縮領域に維持する構成とする。
【0016】
【実施例】本発明の第1実施例を図1〜図4を参照して
説明する。各図に示すように橋軸方向に伸長する複数の
主桁15が橋軸直角方向に所定の間隔をあけて配設され
ており、かつ主桁15に設けたずれ止めである有孔鋼板
16によってコンクリート床版部材20が主桁15と合
成一体化されている。
【0017】主桁15はウエブ17と上部フランジ13
と下部フランジ14を有するI桁である。上フランジ1
3の上面に配設される有孔鋼板16は主桁15と略同じ
長さで、この有孔鋼板16の下側縁が上フランジ13に
両側隅肉溶接32で固着されている。有孔鋼板16の開
孔18は、コンクリート床版部材20とのずれ止め算定
区間毎に、設計により算出されたずれ止め力を確保でき
るよう開孔間隔が算定され、それに見合う有孔鋼板が配
設される。
【0018】さらに、有孔鋼板16とコンクリート床版
部材20とのずれ止め力を十分確保し、さらに高めるた
め、コンクリート床版部材20には橋軸直角方向に伸長
するシース21が埋設され、このシース21に抵抗鋼材
としてPC鋼材22が挿通され、コンクリート床版部材
20の両側33においてPC鋼材22を緊張し、定着ナ
ット23で定着することで、当該コンクリート床版部材
20にプレストレス力を導入する。コンクリート床版部
材20がPC床版である場合には、PC床版部材のプレ
ストレス力導入工法によるプレストレス力との兼用とし
てもよい。
【0019】図3は第1実施例の変形例1で、各主桁1
5に配設された各有孔鋼板16の開孔18に跨って、か
つコンクリート床版部材20に埋設されるように抵抗鋼
材24を挿入配筋した例を示す。なお、図2に示すよう
に抵抗鋼材24は開孔18に挿入する代りに、有孔鋼板
16の上縁に切欠部19を設け、この切欠部19に配設
するようにしてもよい。また、図4に示すように、開孔
部18を開断面形状として、切欠部に配設するのと同様
に開孔部18に抵抗鋼材24を配設してもよい。
【0020】第1実施例に係る橋梁構造では、主桁15
とコンクリート床版部材20を合成するために有孔鋼板
16を使用するので、従来のような加工度要求が高く、
精度上も要求が厳しかったスタッドボルト等のずれ止め
に比べ、加工精度の低減を図ることができる。また、有
孔鋼板16の主桁15の上フランジ13に対する固定は
両側隅肉溶接32による直線溶接だけであるので、施工
精度的にも要求を緩和できた。また、有孔鋼板16を適
用する際に問題となる前記溶接部の疲労、およびコンク
リート床版部材20の橋軸方向にかけて存在する圧縮区
間,引張区間の混在に関しても、主桁15の桁全長に亘
る溶接と、コンクリート床版部材20への橋軸直角方向
へのプレストレス力の導入により解消されている。ま
た、有孔鋼板16の開孔18に抵抗鋼材24を挿入する
ことで、この抵抗鋼材24を介して有孔鋼板16とコン
クリート床版部材20との結合強度は向上する。
【0021】本発明の第2実施例を図5,図6を参照し
て説明する。第2実施例では、図5,図6に示すように
橋軸直角方向に所定の間隔をあけて複数配設されてなる
主桁15のウエブ17と上下のフランジ13,14が、
コンクリート型枠の一部を兼用するものとして構成され
ている。つまり、各主桁15間に鉄筋25が配筋され、
かつ主桁15を型枠の一部としてコンクリートを打設し
鉄筋コンクリート横桁部材26を築造する。
【0022】また、前記主桁15のウエブ17の両側面
には有孔鋼板からなる鉛直補剛部材27が溶接されてい
て、鉄筋コンクリート横桁部材26のコンクリートを打
設する際、コンクリートの一部が鉛直補剛部材27の開
孔28に流入し硬化することにより、主桁15と鉄筋コ
ンクリート横桁部材26との合成一体化が強まる。
【0023】さらに、各鉛直補剛部材27の側縁に沿う
上下の位置において、鉄筋コンクリート横桁部材26に
埋設してシース29が設けられており、シース29に挿
入した抵抗鋼材としてPC鋼材30が鉄筋コンクリート
横桁部材26の橋軸方向両側面33において定着ナット
31で緊締され、定着されている。このPC鋼材30に
より、有孔鋼板からなる鉛直補剛部材27とコンクリー
トとの合成部は圧縮領域に保たれ、この鉛直補剛部材2
7を介して主桁15とコンクリート横桁部材26との付
着性能が著るしく向上している。
【0024】第2実施例の橋梁構造は次の工程で構築さ
れる。まず、工場での加工製作によって、主桁15のウ
エブ17に有孔鋼板からなる鉛直補剛部材27を溶接す
る。つぎにこの主桁15を現地に搬入し、所定の橋脚上
に設置する。つぎに、鉛直補剛部材27の図示近傍位置
(または開孔28内でもよい)にシース29を設定す
る。その後、必要な鉄筋工と、主桁15を型枠の一部と
する型枠工を行ない、コンクリートを打設することによ
って、鉄筋またはプレストレストコンクリート横桁部材
26を主桁15間に築造する。打設したコンクリートが
所定の強度を発現した後、PC鋼材30に所定の緊張力
を導入し、PC鋼材30の端部に螺合した定着ナット3
1により定着する。最後に主桁15上にコンクリート床
版部材20を打設して橋梁構造が完成する。
【0025】第2実施例の橋梁構造では、従来のような
鉄筋加工が複雑で精度上の要求も厳しい横桁部材や対傾
構を用いないので、鉄筋またはプレストレストコンクリ
ート横桁部材26の施工の大幅な簡便化が図れ、施工精
度要求も緩和される。施工上の観点からは、従来の複雑
な横桁や対傾構の鉄骨加工に比べて、主桁15のウエブ
17に鉛直補剛部材27を溶接するのみで他には一切行
う必要がなく、簡素な断面形状の主桁15を現地に搬入
し、主桁15と鉄筋またはプレストレストコンクリート
横桁部材26を機械的に結合するだけで横桁構造が完成
する。
【0026】図7は、第2実施例の変化例で、各主桁1
5のウエブ17に貫通孔8を開けることによって、有孔
鋼板として機能させる例を示す。これによって、ウエブ
17に有孔鋼板として鉛直補剛部材27を溶接しなくて
も良くなり、更なる加工工数の低減ができると共に抵抗
鋼材としてコンクリート横桁6の主鋼材であるPC鋼材
10や鉄筋を活用しやすくなる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、プ
レートガーダー橋やボックスガーダー橋等の鋼製主桁を
有する橋梁形式において、疲労強度を低下させることな
く、より経済的な主桁とコンクリート床版との合成桁化
が可能となる。また本発明によれば、主桁間を機械的に
結合する鉄筋またはプレストレストコンクリート横桁部
材を構築することで施工精度が大幅に緩和された横桁を
構築でき、経済的な橋梁の築造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る合成橋梁構造の橋軸
直角方向の断面図である。
【図2】図1の斜視説明図である。
【図3】第1実施例の変形例1に係る斜視説明図であ
る。
【図4】第1実施例の変形例2に係る斜視説明図であ
る。
【図5】第2実施例に係る合成橋梁構造の橋軸直角方向
の断面図である。
【図6】(a)は図5のA−A断面図、(b)は図6
(a)のB部の拡大図である。
【図7】主桁とコンクリ−ト床版とのずれ止め構造の第
1従来例の断面図である。
【図8】主桁とコンクリ−ト床版とのずれ止め構造の第
2従来例の斜視図である。
【図9】主桁とコンクリ−ト床版とのずれ止め構造の第
3従来例の斜視図である。
【図10】第4従来例として示す橋梁構造の横軸方向の
模式的な端面図である。
【符号の説明】
1 上フランジ 2 下フランジ 3 ウェブ 4 コンクリ−ト床版 5 主桁 6 鉄筋コンクリ−ト横桁部材 7 シ−ス 8 貫通孔 10 PC鋼材 11 頭付きスタッドボルト 12 みぞ形鋼 13 上フランジ 14 下フランジ 15 主桁 16 有孔鋼板 17 ウェブ 18 開孔 20 コンクリ−ト床版部材 21 シ−ス 22 PC鋼材 23 定着ナット 24 抵抗鋼材 25 鉄筋 26 鉄筋またはプレストレストコンクリ−ト横桁部材 27 鉛直補剛部材 28 開孔 29 シ−ス 30 PC鋼材 31 定着ナット 32 両側隅肉溶接 33 両側面

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンクリート系床版に鋼製主桁が所定間
    隔で複数並列配置された橋梁において、前記各主桁上の
    橋軸方向に有孔鋼板を配設し、さらに有孔鋼板に対して
    受動抵抗を保証する抵抗鋼材を橋軸直角方向に配置する
    ことで前記主桁と前記床版とを機械的に結合したことを
    特徴とする橋梁構造。
  2. 【請求項2】 コンクリート系床版に主桁が所定間隔で
    複数並列配置された合成プレートガーダー橋、あるいは
    合成ボックスガーダー橋において、前記各主桁上の橋軸
    方向に有孔鋼板を配設し、さらに有孔鋼板に対して受動
    抵抗を保証する抵抗鋼材を橋軸直角方向に配置すること
    で前記主桁と前記床版とを機械的に結合したことを特徴
    とする橋梁構造。
  3. 【請求項3】 前記抵抗鋼材が有孔鋼板の開孔部を通し
    て配設されていることを特徴とする請求項1または2記
    載の橋梁構造。
  4. 【請求項4】 前記抵抗鋼材が有孔鋼板に設けた切り欠
    き部に配設されていることを特徴とする請求項1または
    2記載の橋梁構造。
  5. 【請求項5】 前記抵抗鋼材を介してコンクリート部材
    にプレストレス力を導入することで、前記有孔鋼板のず
    れ止め機能が積極的に高められた構造を含む請求項1乃
    至4のいずれかに記載の橋梁構造。
  6. 【請求項6】 前記機械的な結合が、前記有孔鋼板を主
    桁上に全長に亘り両側隅肉溶接することによって、主桁
    上フランジ部の疲労強度が高められた構造を含む請求項
    1乃至5のいずれかに記載の橋梁構造。
  7. 【請求項7】 前記有孔鋼板において、開孔部が閉合せ
    ず、開断面となっていることを特徴とする請求項1乃至
    6のいずれかに記載の橋梁構造。
  8. 【請求項8】 鋼製主桁が所定間隔で複数並列配置され
    た合成または非合成橋梁において、前記各主桁間にコン
    クリート横桁部材を配設し、当該コンクリート横桁部材
    と前記主桁とを有孔鋼板を用いて機械的に結合すること
    を特徴とする橋梁構造。
  9. 【請求項9】 主桁が所定間隔で複数並列配置された合
    成または非合成プレートガーダー橋、あるいは合成また
    は非合成ボックスガーダー橋において、前記各主桁間に
    コンクリート横桁部材を配設し、当該コンクリート横桁
    部材と前記主桁とを有孔鋼板を用いて機械的に結合する
    ことを特徴とする橋梁構造。
  10. 【請求項10】 前記有孔鋼板に対して、直角方向に受
    動抵抗を保証する抵抗鋼材を配設し、コンクリートを流
    入硬化させ機械的に結合する構造を含む請求項8または
    9記載の橋梁構造。
  11. 【請求項11】 前記抵抗鋼材を介してコンクリート部
    材にプレストレス力を付与することで、前記有孔鋼板の
    ずれ止め機能が積極的に高められた構造を含む請求項1
    0記載の橋梁構造。
  12. 【請求項12】 前記有孔鋼板が、前記主桁の腹板部に
    溶接された開孔を有する鋼板であることを特徴とする請
    求項7乃至11のいずれかに記載の橋梁構造。
  13. 【請求項13】 前記主桁の腹板部に開孔を設けること
    で有孔鋼板として機能させることを特徴とする請求項7
    乃至11のいずれかに記載の橋梁構造。
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