説明

桁構造、桁構造とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁

【課題】フランジプレートとコンクリートとのずれ止め性能を備え、かつ、施工性に優れる、桁構造、桁構造とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁を提供する。
【解決手段】フランジプレート12と、フランジプレート12の長手方向に設けられ、フランジプレート12の下面に接合する波形鋼板ウェブプレート14と、を有してなる桁構造10であって、フランジプレート12の上面にはフランジプレート12の長手方向と略直交する複数の線状の外面突起12Aを形成するように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、桁構造、桁構造とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁に関し、詳しくは、桁構造の長手方向の水平せん断力に対するコンクリートとのずれ止め性能を備え、かつ、施工性に優れる、桁構造、桁構造とコンクリート床版の接合部構造、該接合部構造を備えたコンクリート床版、桁橋および橋梁に関する。
【背景技術】
【0002】
鋼材とコンクリートの合成構造では、鋼材とコンクリート間に生じる水平せん断力が卓越するため、それに対するずれ止めが重要であり、現状では鋼材とコンクリートのずれ止めとしてスタッドジベルが一般的に用いられている。
【0003】
図5は、スタッドジベルを用いてコンクリート床版と波形鋼板ウェブの接合を行った従来の接合部構造を示す斜視図である(非特許文献1参照)。
【0004】
この接合部構造100は、フランジプレート102の下面に波形鋼板ウェブプレート104が溶接により接合されており、フランジプレート102の上面にスタッドジベル106が溶接により接合されている。そして、フランジプレート102の上面にコンクリートが打設されてコンクリート床版(図示せず)が設けられる。このコンクリート床版はスタッドジベル106を介してフランジプレート102と一体化する。
【0005】
また、図6は、スタッドジベルを用いてコンクリート床版とI桁の接合を行った従来の接合部構造を示す斜視図である。
【0006】
この接合部構造110は、フランジプレート112の下面に平鋼ウェブプレート114が溶接により接合されており、フランジプレート112の上面にスタッドジベル116が溶接により接合されている。そして、フランジプレート112の上面にコンクリートが打設されてコンクリート床版118が設けられている。このコンクリート床版118はスタッドジベル116を介してフランジプレート112と一体化する。なお、図6では、スタッドジベル116は実際にはコンクリート床版118の内部に含まれているが、図示をわかりやすくするため実線で描いている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】「波形鋼板ウェブ橋に関するQ&A」、平成14年6月、波形鋼板ウェブ合成構造研究会、12頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、フランジプレート102、112とコンクリート床版との接合がスタッドジベル106、116を用いてなされている従来技術では、フランジプレート102、112の上面に多数のスタッドジベル106、116が人力による溶接で1本1本取り付けられており、施工性が悪かった。
【0009】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、フランジプレートとコンクリートとのずれ止め性能を備え、かつ、施工性に優れる、桁構造、桁構造とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、以下の桁構造、桁構造とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁により、前記課題を解決したものである。
【0011】
即ち、本発明に係る桁構造は、フランジプレートと、前記フランジプレートの長手方向に設けられ、前記フランジプレートの下面に接合するウェブプレートと、を有してなる桁構造であって、前記フランジプレートの上面には該フランジプレートの長手方向と略直交する複数の線状の突起が設けられていることを特徴とする桁構造である。
【0012】
前記線状の突起の高さは2mm以上であることが好ましい。また、隣り合う前記線状の突起の間の間隔は15〜30mmであることが好ましい。
【0013】
前記ウェブプレートは、例えば波形鋼板としてもよく、また、平鋼としてもよい。
【0014】
本発明に係る桁構造とコンクリート床版の接合部構造は、前記桁構造の前記フランジプレートの上面に、該上面よりも所定の高さだけ上方までコンクリートが打設されてなることを特徴とする桁構造とコンクリート床版の接合部構造である。
【0015】
ここで、「所定の高さだけ上方までコンクリートが打設され」とは、桁構造の長手方向の水平せん断力に対してコンクリート縁端部の破壊が起こらない高さ位置までコンクリートが打設されることを意味する。
【0016】
本発明に係るコンクリート床版は、前記接合部構造を備えてなることを特徴とするコンクリート床版である。
【0017】
本発明に係る桁橋は、前記接合部構造を備えてなることを特徴とする桁橋である。
【0018】
本発明に係る橋梁は、前記桁橋を備えてなることを特徴とする橋梁である。
【発明の効果】
【0019】
本発明に係る桁構造、桁構造とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁は、フランジプレートの上面に該フランジプレートの長手方向と略直交する複数の線状の突起が設けられているので、桁構造の長手方向の水平せん断力に対するコンクリートとのずれ止め性能に優れている。また、ずれ止めのために新たな部材を設置する必要がないので、ずれ止めのために新たな部材を設置するための溶接も不要である。このため、本発明に係る桁構造、桁構造とコンクリート床版の接合部構造、コンクリート床版、桁橋および橋梁を用いることにより、スタッドジベルを用いた従来技術と比べて、格段に良い施工性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の第1実施形態に係る桁構造を示す斜視図
【図2】同じく正面図
【図3】前記桁構造のフランジプレートを側方から見た拡大断面図
【図4】本発明の第2実施形態に係る桁構造とコンクリート床版の接合部構造を模式的に示す斜視図
【図5】スタッドジベルを用いてコンクリート床版と波形鋼板ウェブの接合を行った従来の接合部構造を示す斜視図
【図6】スタッドジベルを用いてコンクリート床版とI桁の接合を行った従来の接合部構造を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0022】
図1は本発明の第1実施形態に係る桁構造を示す斜視図であり、図2は同じく正面図である。
【0023】
本発明の第1実施形態に係る桁構造10は、フランジプレート12と、波形鋼板ウェブプレート14と、を有してなる。
【0024】
図3(フランジプレート12を側方から見た拡大断面図)に示すように、フランジプレート12の上面には、フランジプレート12の長手方向と直交する方向に複数の線状の外面突起12Aが所定の間隔で設けられている。フランジプレート12の長手方向鉛直面における外面突起12Aの断面形状は特に限定されず、例えば矩形状でも台形状でも半円形状でもよい。
【0025】
フランジプレート12の上面に設けられた線状の外面突起12Aは、フランジプレート12の長手方向(橋軸方向)と直交する方向に配置されているので、フランジプレート12の上面に、該上面よりも所定の高さだけ上方まで(桁構造の長手方向の水平せん断力に対してコンクリート縁端部の破壊の起こらない高さ位置まで)コンクリートが打設された場合、フランジプレート12上面に設けられた線状の外面突起12Aは、打設されたコンクリートとの付着・支圧・摩擦により橋軸方向の水平せん断力に対する強力な抵抗となり、フランジプレート12全体で引き抜き力に抵抗することができ、橋軸方向の水平せん断力に対してずれ止め性能を発揮する。
【0026】
このため、本実施形態に係る桁構造10を用いることにより、桁構造とコンクリート床版との接合部にずれ止め防止用のスタッドジベルを設けなくても十分なずれ止め性能を発揮することができ、ずれ止めのために新たな部材を設置する必要がない。したがって、ずれ止めのために新たな部材を設置するための溶接も不要である。
【0027】
このため、本実施形態に係る桁構造10を用いることにより、十分なずれ止め性能を備え、かつ、スタッドジベルを用いた従来技術よりも格段に良い施工性を実現することができる。
【0028】
フランジプレート12上面に設けられた線状の外面突起12Aの高さは2mm以上であることが好ましい。外面突起12Aの高さが2mm未満の場合、ずれ止め効果が不十分になるおそれがある。
【0029】
また、隣り合う外面突起12Aの間の間隔は10〜30mmであることが好ましい。隣り合う外面突起12Aの間の間隔が10mm未満では、隣り合う外面突起12Aの間に骨材が十分に入ることができないおそれがあり、ずれ止め効果が不十分になるおそれがある。一方、隣り合う外面突起12Aの間の間隔が30mmを上回ると、外面突起12Aの数が少なくなりすぎてずれ止め効果が不十分になるおそれがある。
【0030】
図4は、本発明の第2実施形態に係る桁構造20とコンクリート床版30の接合部構造32を模式的に示す斜視図である。
【0031】
第2実施形態に係る桁構造20は、上面に複数の外面突起22Aを有するフランジプレート22と、平鋼ウェブプレート24と、を有してなる。そして、コンクリート床版30がフランジプレート22の上に設けられている。なお、図4では、コンクリート床版30によって遮られて目視で確認できない部分も、図示をわかりやすくするため実線で描いている。
【0032】
接合部構造32は、フランジプレート22の上面から所定の高さだけ上方まで(桁構造20の長手方向の水平せん断力に対してコンクリート縁端部の破壊の起こらない高さ位置まで)、フランジプレート22の上面にコンクリートを打設してコンクリート床版30を形成してなる構造である。なお、通常のコンクリート床版の厚さであれば、桁構造20の長手方向の水平せん断力に対してコンクリート縁端部の破壊の起こらない高さ位置までコンクリートが打設されていることになる。
【0033】
フランジプレート22の上面に設けられた線状の外面突起22Aは、桁構造20の長手方向(橋軸方向)と直交する方向に配置されている。このため、フランジプレート22上面に設けられた線状の外面突起22Aは、コンクリート床版30との付着・支圧・摩擦により橋軸方向の水平せん断力に対する強力な抵抗となり、橋軸方向の水平せん断力に対してずれ止め性能を発揮する。
【0034】
なお、図4において、桁構造20とコンクリート床版30の接合部のみに着目せず、図4に示す構造を上部工全体と捉えれば、図4は、桁構造20とコンクリート床版30とからなる桁橋40を示していることとなる。この桁橋40を用いて、下部工も含めた橋梁を構成することができる。
【符号の説明】
【0035】
10、20…桁構造
12、22…フランジプレート
12A、22A…外面突起
14…波形鋼板ウェブプレート
24…平鋼ウェブプレート
30…コンクリート床版
32…接合部構造
40…桁橋

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フランジプレートと、
前記フランジプレートの長手方向に設けられ、前記フランジプレートの下面に接合するウェブプレートと、
を有してなる桁構造であって、
前記フランジプレートの上面には該フランジプレートの長手方向と略直交する複数の線状の突起が設けられていることを特徴とする桁構造。
【請求項2】
前記線状の突起の高さは2mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の桁構造。
【請求項3】
隣り合う前記線状の突起の間の間隔は10〜30mmであることを特徴とする請求項1または2に記載の桁構造。
【請求項4】
前記ウェブプレートは、波形鋼板であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の桁構造。
【請求項5】
前記ウェブプレートは、平鋼であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の桁構造。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれかに記載の桁構造の前記フランジプレートの上面に、該上面よりも所定の高さだけ上方までコンクリートが打設されてなることを特徴とする桁構造とコンクリート床版の接合部構造。
【請求項7】
請求項6に記載の接合部構造を備えてなることを特徴とするコンクリート床版。
【請求項8】
請求項7に記載の接合部構造を備えてなることを特徴とする桁橋。
【請求項9】
請求項8に記載の桁橋を備えてなることを特徴とする橋梁。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−202196(P2012−202196A)
【公開日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−71182(P2011−71182)
【出願日】平成23年3月28日(2011.3.28)
【出願人】(000004123)JFEエンジニアリング株式会社 (1,044)
【Fターム(参考)】