JPS6011171B2 - プレストレス鋼桁のプレストレス導入法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼桁の下フランジにコンクリートを合成させた
プレストレス鋼桁のプレストレス導入法及びその装置に
関するものである。

第１図に示すように、鋼桁１の曲げ剛性を利用して桁の
下フランジ２に設けたコンクリート３にプストレスが支
えられるようにしたプレストレス鋼桁は既に知られてい
る。

このプレストレス鋼桁の下フランジコンクリート３に対
するプレストレスの導入は、例えば第２図イに示すよう
に鋼桁１に前たわみ荷重Ｐｔを与え、その状態で口に示
すように下フランジ２にコンクリート３を打談し、この
コンクリート３が硬化したのち同図ハの如く前たわみ荷
重Ｐｆを解放することによりコンクリート３にプレスト
レスを与えること、即ち桁１に前記荷重Ｐｆと逆向きの
−Ｐｆを加えたと同じ効果を与えればよい。このプレス
トレス鋼桁を製作するための具体的手段としては、従釆
において、２本の鋼桁を夫々一方のフランジが相対向す
るように並列させて両鋼桁の中間に両鋼桁合間隔を保持
し得る支承合を介菱し、更に両鋼桁の両端に夫々ジャッ
キを有する加圧フレームを執着して両鋼桁両端を圧縮す
ることにより鋼桁に夫々等しい前たわみ荷重を与えるよ
うにしたプレストレス鋼桁のプレストレス導入法及びそ
の装置が本出願人によって提唱されてる。

（特公昭５０一３１５６３号）。ところでこの従来のプ
レストレス導入法は、第３図に示す如く並列された２本
の鋼桁１の両端に、夫々の鋼桁１の外側フランジ２の間
を侠着する加圧フレーム５を装着して、押上げジャッキ
６の操作により加圧フレーム５の長さを収縮させること
により鋼桁１への荷重Ｐｆが夫々外側フランジ２の方向
から圧縮力として与えられる。

このため鋼桁１に大きな鼓荷荷重Ｐｆによる曲げモーメ
ントを作用させる場合（実際の製作では鋼桁の降伏点近
くまで曲げモーメントをかけることがある）に、鋼桁が
転倒してはじけ飛ぶような横倒れ座届事故を起し易いと
いう問題があった。この横倒れ座屈が発生する原因は第
４図の如く外側フランジ２の方向から荷重Ｐｆを加えた
場合に、鋼桁１の中心部Ａに桁の面外方向の変形（倒れ
）を起させるねじりモーメントＭが生じて、このねじり
モーメントＭが生じると荷重ＰｆはねじりモーメントＭ
を元に修正する方向に作用せず、逆に増大させる方向に
作用するからである。またこの外側フランジ方向から圧
縮を加える方法においては、製作作業時における横倒れ
座屈事故の発生という問題点の外に、前記の如く荷重Ｐ
ｆが桁１の中心部Ａを通過して加えられることによＺつ
て桁にねじりモーメントＭが生ずるため、このねじりモ
ーメントＭが桁１に対する設計曲げ応力値の付与に障害
となり、従って荷重Ｐｆとして与えられる鋼桁の許容座
屈応力値を相対的に低い値とせざるを得ないという問題
点を有していた。

Ｚ本発明は従来のプレストレス鋼桁に対するプレス
トレス導入手段の問題点を解消し、鋼桁の横倒れ座屈事
故を発生させることがなく、しかも鋼桁の許容座屈応力
値を高めることのできる合理的なプレストレス導入法と
その装置の提供を目的とし２たものである。この発明に
係るプレストレス導入法は、２本の鋼桁を夫々一方のフ
ランジが相対向するように並列して、両香桁の中間に両
鋼桁の間隔を保持する支承体を介装ざせ、両鋼桁の相対
向する内側フラ２ンジ両端間に引張りジャッキを介装し
て該ジャッキによる両鋼桁両端間の相互引き寄せにより
、両鋼桁に夫々等しい前たわみ荷重が与えられるように
したことを特徴とするものである。

次に本発明を第５図以下に示す実施例に基いて３詳記す
れば、第５図に示すように２本の桁１を夫々内側フラン
ジ４が相対向するように並列して両鋼桁１の中間に両鋼
桁１の間隔を保持すると共に、圧縮力を負担し得る複数
個の支承体７を介装する。

この支承体７は例えば鋼桁１と直交するよ３う配置され
た梁材などからなり、この支承体７の両端を載荷台８に
よって支えることにより前記両鋼桁１が平行状態で支持
される。支承体７を介して保持される両鋼桁１，１の間
隔Ｗ，は、後述するような両鋼桁間に介装した引４張り
ジャッキ１２により、両鋼桁が互に内側方向に充分に高
い許容座屈応力値が得られる位置まで曲げられた状態に
おいて、最少限両鋼桁間から引張りジャッキ１２を取外
せるような間隔が保持されていればよい。

２本の鋼桁１の両端部における内側フランジ４，４間に
は、夫々もりかえ用ボルト９を挿通してフランジ外面に
おける該ボルト端に球面座金１０を配した状態でナット
１１を螺着する。

またこのもりかえ用ボルト９に隣接した位置には、前記
ボルト９と同様内側フランジ４，４間が連結されるよう
に引張りジャッキ１２を設置する。この引張りジャッキ
１２は下端に連結ボルト１３が螺着接続されていて該連
結ボルト１３の下端は下側の鋼行１における内側フラン
ジ４を貫通し、フランジ４外面における該ボルト端に球
面座金１０と共にナット１４が螺着されている。

更に引張にジャッキ１２のプランジャ１５先端に接続さ
れた連結ボルト１６は、プランジャ１５がジャッキ１２
から引き出された状態において上側鋼桁１における内側
フランジ４を貫通し、フランジ４外面における該ボルト
端に球面座金１０と共にナット１７が螺着されている。
また引張にジャッキ１２は第６図のように両内側フラン
ジ４，４間に左右一対ずつ設置されることが望ましく、
従って夫々の引張りジャッキ１２，１２には操作用の油
圧ポンプユニット１８が接続される。

なお前記引張りジャッキ１２は、上下両端の連結ボルト
１３，１６が両鋼桁の内側フランジ４に連結されるよう
にしたが、第７図のように雨鋼桁のウェブ１９にブラケ
ット２０を取付けて、これらのブラケツト間に引張りジ
ャッキ１２が連結されるようにしてもよい。両鋼桁１，
１に対する前たわみ荷重Ｐｆの付与は、第８図ａの如く
鋼桁間隔Ｗ，にジャッキ１２をプランジャー５が伸びた
状態でセットし、油圧ポンプ１８を作動してプランジャ
１５を所定ストローク分だけ引張ることにより、両鋼桁
間隔を同図ｂの如くＷ２の状態に縮小する。

この状態においてもりかえ用ボルト９のナット１１は内
側フランジ４の外面から離れることになるので、該ナッ
ト１１を同図ｃの如く締直して間隔Ｗ２における前たわ
み荷重をもりかえ用ボルト９に負担させる。このように
前たわみ荷重をもりかえ用ボルト９に負担させた状態に
おいて第８図ｄの如くジャッキ１２のプランジャ１５を
伸ばすと、連結ボルト１３が鋼桁間隔Ｗ，，Ｗ２に変化
したストローク分だけフランジ外方に突出してナット１
４がフランジ面より分離する。

従ってこのナット１４を同図ｅの如く締直すことによっ
て前記ａと同じ状態となり、以下ａ乃至ｄの作動と同様
の操作を順次操返すことによって最終的に所定量の前た
わみ荷重を両鋼桁１，１に付与する。第６図の如く引張
りジャッキを左右に一対設けておくことは、前記の前た
わみ荷重を付与する過程において、鋼桁１が面外方向に
変形した場合にいずれか一方のジャッキのストロークを
加減することによりその変形を修正することが容易に行
えるので好ましい。

鋼桁１に所定の前たわみ荷重を付与し終えたのちは、引
張りジャッキ１２に接続されていた連結ボルト１３，１
６を該ジャッキ１２から外すことによってジャッキ１２
を両鋼桁間より取外し、前たわみ荷重が専らもりかえ用
ボルト９により支持された状態において両鋼桁１，１の
外側フランジ２にコンクリート３を打談する。

コンクリート３の硬化後における鋼桁の前たわみ荷重解
放に際しては、再び引張りジャッキ１２を所定の位置に
取付け、前記の荷重付与作動とは逆の操作を行うことに
より徐々に鋼桁の前たわみ荷重を解放してゆき、コンク
リート３にプレストレスを導入する。

本発明に係るプレストレス鋼桁のプレストレス導入法に
おいては、並列する２本の鋼桁１，１の内側フランジ４
，４の両端間を引張りジャッキ１２により引き寄せるこ
とによって鋼桁１，１に前たわみ荷重を与えるようにし
たので、第９図に示す如く前たわみ荷重Ｐｆが、鋼桁１
の中心点Ａには関係なく内側フランジ４から桁外方向に
作用するので、従来工法の如き中心点Ａにねじりモーメ
ントＭを発生させることがない。

仮に鋼桁にこのようなねじりモーメントが発生したとし
ても引張り荷重ＰｆがねじりモーメントＭを修正復元す
る方向に作用することになるので、前たわみ荷重付与時
における鋼桁の面外方向への変形則ち横倒れ座屈事故を
確実に防止することができる。また前記のように前たわ
み荷重付与時に鋼桁にねじりモーメントＭが生じないと
いうことは、このねじりモーメントＭによる障害を考慮
せずに前たわみ荷重を与えることができるので、鋼桁の
許容座屈応力値を相対的に高に値とすることができ、効
率のよいプレストレス導入を行うことができる。

実験によれば、スパン２０ｈ、桁高７１０ｍ′ｍの鋼桁
に、従来工法により外側フランジ２，２間を圧縮して前
たわみ荷重を与えた場合には、鋼桁の許容座屈応力値は
６３・ｍであったのに対し、本発明の工法により内側フ
ランジ４，４間を引き寄せて前たわみ荷重を与えた場合
には、１１２ｔ・ｍと約２倍の値に高めることができる
ことが判明した。従って本発明による工法は、従来の工
法に比較し、安全にして効率のよいプレストレス導入が
行えるという効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来より知られるプレストレス鋼桁の斜視図、
第２図イ乃至ハはプレストレスの導入工程を示す説明図
、第３図は従来のプレスレス導入手段を示す斜視図、第
４図は従来工法による鋼桁と前たわみ荷重との関係を示
す説明図、第６図は本発明に係るプレストレス導入装置
の正面図、第６図は側面図、第７図は他の実施例を示す
側面概略図、第８図ａ乃至ｅは作動順序の説明図、第９
図は本発明の工法による鋼桁と前たわみ荷重との関係を
示す説明図である。 図において０ １：鋼桁、２：下フランジ、３：コンク
リート、４：内側フランジ、５：加圧フレーム、６：押
上げジャッキ、７：支承体、８：戦荷台、９：もりかえ
用ボルト、１０：球面座金、１１，１４，１７：ナット
、１２：引張りジャッキ、１夕３，１６：連結ボルト、
１５：プランジャ、１８：油圧ポンプ、１９：ウェブ、
２０：ブラケツト。 第１図 第２図 第３図 第４図 第９図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２本の鋼桁を夫々一方のフランジが相対向するよう
   に並列して、両鋼桁の中間に両鋼桁の間隔を保持すると
   共に圧縮力を負担し得る１または複数個の支承体を介装
   し、両鋼桁の相対向する内側フランジ再端間に引張りジ
   ヤツキを介装して、該ジヤツキによる両鋼桁両端間の相
   互引き寄せにより、両鋼桁に夫々等しい前たわみ荷重を
   与えることを特徴としたプレストレス鋼桁のプレストレ
   ス導入法。 ２ 夫々一方のフランジが相対向するように並列された
   ２本の鋼桁間に介装される間隔保持用の支承台、該支承
   体の両端を支える載荷台と、前記２本の鋼桁の相対向す
   る内側フランジ両端間に連結されるもりかえ用ボルトナ
   ツトと、該もりかえ用ボルトの隣接位置に同じく両内側
   フランジ間を連結するように介装された引張りジヤツキ
   とから成るプレストレス鋼桁のプレストレス導入装置。