JPS5844153Y2 - π形鋼を用いた合成桁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は主として一方向に移動するπ荷重を支持する
クレーンランウェイガーダ−や移動する大荷重を支え、
かつ、振動や騒音に対して特に配慮すべき道路、鉄道橋
等の桁材として好適の合成桁の提供に係わる。

クレーン等の移動重量物を支持するクレーンランウェイ
ガーダ−は特に垂直方向の大荷重の支持や、ガーダ−の
使用鋼材軽量化のために、その断面形状にＨ形を採用す
るのが一般的で、その際、断面性能の効率化からガーダ
−せいを高く、ウェブ板厚を薄くする。

しかし、このように比較的軽く設計されるクレーンラン
ウェイガーダ−は鋼材故にクレーン走行時に大きな振動
が発生するとともに、大きな騒音を伴ない工場公害源と
なりかねないこと、構造力学的にはＨ形断面なるが故に
クレーンの横振れに対応するガーダ−の横剛性が極めて
弱く、しかも、ウェブ材を曲げ座屈や剪断座屈から保護
するために中間スチフナーや水平スチフナーで補強する
必要があること、さらに、このようなシングルウェブの
断面形状ではレール芯とウェブ芯を合致さすことがクレ
ーンのレールゲージの精度に比較し建築建屋の一部を形
成するクレーンランウェイガーダ−の施工精度が低いこ
とから一般的に極めて困難であること、また施工後クレ
ーンランウェイガーダ−の支持部たる柱脚の水平移動に
よるガーダ−の移動も数多く経験されることから、施工
上不可能でいわゆるクレーンによる荷重芯とガーダ−の
細芯に偏りが生じるためのフランジとウェブとの接合部
において過大な局部応力が発生し、これが長期間繰返さ
れると間部で疲労破壊を起す等の難点を有する。

そこで クレーンランウェイガーダ−のあるものは箱型
断面形状を採用することによって上述在来のＨ断面のも
のの欠点であるところの横剛性を強化したり、荷重の偏
りに対処したりしているが、当然ながら振動や騒音につ
いては何んら改善されることはないうえに、かえって、
閉断面なるが故にその組立に際し必然的に生じるかと継
手θ）溶接や２枚となるウェブを補強する水平あるいは
中間スチフナーの取付は溶接という非常に困難な作業を
伴ない、製作上問題点を生じる、そのため施工例となる
と極めて希れであるのが実状である。

本案は叙上の実状に鑑みなされたもので、既述の難点を
全く解消した新規な合成桁を提供する。

以下、本案を実施例図にもとづいて詳細に説明する。

すなわち、第１図に示す如く、上端フランジとなるπ形
鋼１０２個の突起部２，２と下端フランジとなるπ形鋼
１′の２個の突起部２’、２’との間に閉断面（箱形断
面）を構成すべくウェブとなる２枚の鋼板３，３′を高
力ボルトあるいは溶接にて接合６し、しかる後、構成さ
れたところの閉断面内にコンクリート４を充填、凝固さ
せ、予め該π形鋼１，１′および鋼材の３，３′内面に
溶植したスタッド・ジベル５・・・あるいは鋼板の熱間
圧延時にその表面に設けた突起あるいは、鋼板を溶接し
てなる縦リブのいずれかあるいはそれらの組み合わせか
らなるコンクリートと鋼板とのずれ止めによって箱形断
面のウェブ部と充填コンクリート４とを強固に一体化さ
せてなる合成桁である。

第２図は、充填コンクリート４と鋼板３，３′との一体
化をば、鋼板３，３′の内面に予め何形した凹凸面７で
もって図った例を示す。

また、第３図は第１図の例におけるコンクリートの充填
と一体化とをは桁の圧縮側（上端フランジ側）のみに部
分的に施こした例を示し、この場合、引張側が中空部８
となっていても、圧縮側にはコンクリートとの合成効果
で耐圧縮能が具備されて荷重を処理し得るので差し支え
はない。

斜上の如き構成よりなる本案の合成桁はウェブ部が箱形
断面であるので、既述した如き従来のＨ型の桁材におけ
る横剛性並びに荷重の偏りの難点は皆無であると共にそ
の箱形断面内はコンクリートで充填されるので振動、騒
音が大巾に低減される。

なお、充填コンクリートσ）一体化により強度向上の点
は言うまでもない。

次に、主として一方向に移動する大荷重を支持するクレ
ーンランウェイガーダ−などの桁材について、桁せい２
０００間、桁巾３８０ｍｍの場合で、従来のＨ形断面形
状の全鋼製桁材とこれと同等の主方向断面性能を具備さ
せた本案合成桁とを対比して本案σ）利点を列記する。

１）施工上避けることが出来ない荷重芯と桁の銅芯との
偏りに対して、上部フランジπ形鋼σ）ウェブ（突起）
間は２１６ｍ１１Ｌもあり、かつ、内部にコンクリート
が充填されているため、従来問題とされていたフィレッ
ト部の局部応力が大巾に低下する。

２）また、フィレット部はπ形鋼の熱間圧延時に成形さ
れるもので、応力伝達に対して有利な断面形状となると
ともにウェブ材との接合位置が心中集中の少ない桁甘い
中間部で構造的に信頼できる。

３）ウェブ材がコンクリートで補間されているため座屈
の惧れがなく、このためスチフナーなどの補強材が不要
である。

４）圧縮側コンクリートが桁剛性に寄与することから、
コンクリートに比べて高価な鋼材量を２８０１Ｊ節約で
きる。

５）この結果、材工共の全製造コストが１５φ低減する
。

６）横剛性が約２，８倍強化される。

７）桁重量が約３．９倍となりクレーン走行時の振動、
騒音を大巾に低減することができる。

８）スチフナーなどが全く取付けられてなく、美感的に
優れている。

９）本案合成桁を断面積５４．２２ｉ程度の鉄筋で増強
させると無筋時のそれに比べて１．６５倍の剛性強化と
なり、さらにこの剛性値を有するＨ形鋼製桁と比較すれ
ば４０φの鋼材量節約ができ、約３３多の製作費の低廉
化が図れる。

等である。

なお、本考案になる合成桁は既述の如く振動、騒音が大
巾に低減されるので、振動や騒音に対して特に配慮すべ
き道路、鉄道橋などの桁材としても極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

図は本案の実施態様を示し、第１図は本案合成桁の縦断
面図、第２図、第３図も他の実施態様における縦断面図
である。 符号の簡単な説明、１，１′・・・・・・π形鋼、２゜
２′・・・・・・突起部、３，３′・・・・・・鋼板、
４・・・・・・コンクリート、５・・・・・・スタッド
・ジベル γ・・・・・・凹凸面、８・・・・・・中空
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上下端フランジにπ形鋼を用い、その相対峙する突起部
   間に鋼板を接合して閉断面を構成し、この断面内に充填
   凝固させるコンクリートあるいは鉄筋コンクリートを当
   該鋼板の内面に予め設けたスタッド・ジベルあるいは鋼
   板の熱間圧延時にその表面に設けた突起あるいは、鋼板
   を溶接してなる縦リブのいずれか、あるいはそれらの組
   み合わせからなるコンクリートと鋼板とのずれ止めで一
   体化してなることを特徴とするπ形鋼を用いた合成桁。