波形鋼板ウエブを用いた桁構造
【課題】波形鋼板ウエブに対してフランジを溶接することなく、鋼製橋梁を製作することが可能となり、さらにフランジ自体の断面剛性を向上させる。
【解決手段】床版６と合成される鋼桁として波形鋼板をウエブに用いた波形鋼板ウエブ３を用いた桁構造１において、傾斜面板とこれに接続される互いに平行な各縦面板とを有する波形鋼板ウエブ３と、波形鋼板ウエブ３の上端及び下端における各縦面板に対して垂直にボルト接合される垂直辺板を少なくとも有するＨ形鋼４からなるフランジ５と、波形鋼板ウエブ３の上端にボルト接合されたＨ形鋼４の上部に形成された床版６とを備える。
【解決手段】床版６と合成される鋼桁として波形鋼板をウエブに用いた波形鋼板ウエブ３を用いた桁構造１において、傾斜面板とこれに接続される互いに平行な各縦面板とを有する波形鋼板ウエブ３と、波形鋼板ウエブ３の上端及び下端における各縦面板に対して垂直にボルト接合される垂直辺板を少なくとも有するＨ形鋼４からなるフランジ５と、波形鋼板ウエブ３の上端にボルト接合されたＨ形鋼４の上部に形成された床版６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は橋梁、建築物等に用いられる波形鋼板ウエブを用いた桁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁や建築物の鈑桁や箱桁のウエブ材を長手方向に凹凸を繰り返す波形鋼板を使用したものがある。この波形鋼板ウエブ桁は、凹凸状に形成したウエブ鋼板のアコーデオン作用による長手方向の拘束軸力を小さくして、上下のＰＣ床版に導入するプレストレスを有効に働かせることもできる。また、この波形鋼板ウエブを鈑桁や箱桁のウエブ材として用いることにより、当該ウエブ材の座屈耐力を向上させることが可能となる。従来においては、ウエブ材として波形鋼板ウエブを用いない場合には、当該ウエブ材の表面に補剛板等を取り付けることにより、座屈耐力の向上を図ろうとしていた。しかしながら、補剛板を取り付けるために作業工程が増加し、補剛板を生産、加工するための工程も増加し、施工労力の負担が増大してしまうという問題点があった。このため、施工労力を軽減しつつ座屈耐力の向上を図ることができる点においても、この波形鋼板ウエブは有用である。
【０００３】
このような波形鋼板ウエブ桁は、例えば図１２に示すように、横断面が台形角波形等の波形形状で、縦向きに配置された傾斜面板１０３ａとこれに接続する平行な各縦面板１０３ｂを有する波形鋼板ウエブ１０３の上端部に、水平に帯状鋼板からなる水平型枠材１０７の巾方向中間部下面が当接されて、連続した溶接により一体に固着され、前記水平型枠材１０７の上面には、その水平型枠材１０７の巾方向および長手方向に間隔をおいて多数のスタッドボルトからなるジベル１１１が溶接により固着され、前記多数のジベル１１１により結合材１０１が構成されている。また、前記波形鋼板ウエブ１０３の下端部に、水平に鋼板製の下部フランジ１０２の巾方向中間部が当接されて、連続した溶接により一体に固着されている。この形態の場合には、結合材１０１を備えた水平型枠材１０７と、波形鋼板ウエブ１０３と、鋼板製の下部フランジ１０２とにより鋼製鈑桁が構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このように構成された結合材１０１を備えた鋼製鈑桁が、桁巾方向に間隔をおいて平行に配置され、前記各鈑桁の水平型枠材１０７が型枠の一部として利用され、各水平型枠材１０７の両側に床版コンクリート打設用型枠１１２が配設されている。また、多数のジベル１１１からなる結合材１を埋め込むようにコンクリート１１８が打設されて鉄筋コンクリート製の上床版１０５が一体に築造されている。この形態の場合には、前記鉄筋コンクリート上床版１０５によって、左右に間隔をおいて配置された波形鋼板ウエブ１０３の上部が水平型枠材１０７および結合材１０１を介して一体化された鋼コンクリート複合桁１０６が形成されることになる。
【０００５】
このような波形鋼板ウエブに対してフランジを溶接により固着させる従来技術は、例えば特許文献２〜４においても同様に開示されている。
【０００６】
ところで上述の如き波形鋼板ウエブ桁は、上述したように、波形鋼板ウエブ１０３に対してフランジとしての水平型枠材１０７並びに下部フランジ１０２が溶接により固着されている。実際にこのような波形鋼板ウエブ１０３に対してフランジを溶接する際には、多大な労力を必要とし、製作コストが大幅に増大してしまう。特に波形鋼板ウエブ１０３は、上述のように山面と谷面が交互に連続する構成とされていることから、かかるフランジをジグザグ状に溶接する工程がはいることになり、かかる労力の負担がより増大してしまうという問題点があった。
【０００７】
また、波形鋼板ウエブに対してフランジを溶接により固着させる工程を導入した場合には、溶接に伴う残留応力が発生し、フランジや波形鋼板ウエブ１０３がこれにより変形してしまうという問題点もあった。
【０００８】
また、波形鋼板ウエブに対してフランジを溶接により固着させる工程は、作業環境が精密にコントロールされた状態下で行う必要があり、しかも波形鋼板ウエブやフランジを固定するために大掛かりな設備も必要となる。このため、これらを溶接で固定するためには、実際の施工現場で行うことが困難であり、工場において実行する他無かった。しかしながら、工場において波形鋼板ウエブにフランジを固着させた後現場へと搬送する際において、波形鋼板ウエブにフランジが固着されている状態ではトラック等の運送時においてこれらが嵩張り、輸送効率を悪化させてしまうという問題点があった。このため、波形鋼板ウエブとフランジを固着せずに現場へと搬送し、現場においてこれらを溶接以外の方法で固着させる方法が従来より必要とされていた。
【０００９】
また、上記特許文献１〜４は、何れもフランジとして平板を利用するものであるため、桁本体で大きな断面剛性を得ることができないという問題点があった。
【特許文献１】特開２００２−２５０００９号公報
【特許文献２】特開２００２−１８８１２０号公報
【特許文献３】特開２０００−３４５５１６号公報
【特許文献４】特開２００１−０２７００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、波形鋼板ウエブに対してフランジを溶接することなく、鋼製桁を製作することが可能となり、さらにフランジ自体の断面剛性を向上させることが可能な波形鋼板ウエブを用いた桁構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上述した課題を解決するために、波形鋼板ウエブの上端及び下端における各縦面板に対して垂直にボルト接合される垂直辺板を少なくとも有する形鋼からなるフランジと、波形鋼板ウエブの上端にボルト接合された形鋼の上部に形成された床版とを備える桁構造を発明した。
【００１２】
即ち、請求項１に係る発明は、床版と合成される鋼桁として波形鋼板をウエブに用いた桁構造において、傾斜面板とこれに接続される互いに平行な各縦面板とを有する波形鋼板ウエブと、上記波形鋼板ウエブの上端及び下端における各縦面板に対して垂直にボルト接合される垂直辺板を少なくとも有する形鋼からなるフランジと、上記波形鋼板ウエブの上端にボルト接合された上記形鋼の上部に形成された床版とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記形鋼における垂直辺板には、上記波形鋼板ウエブにおける上記縦面板の上記ボルト接合領域が所定間隔で形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、上記形鋼は、Ｈ形鋼であり、上記Ｈ形鋼におけるフランジを上記垂直辺板として上記縦面板に対してボルト接合させてなることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４に係る発明は、請求項１〜３のうち何れか１に係る発明において、上記波形鋼板ウエブと、上記フランジとを遮蔽するためのカバー構造が上記床版の下部において形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４のうち何れか１に係る発明において、上記波形鋼板ウエブの上端に設けられた形鋼は、橋脚上部に対応する箇所においてＰＣ鋼材の緊張によりプレストレスが導入され、及び／又は上記波形鋼板ウエブの下端に設けられた形鋼は、橋脚間中央に対応する箇所においてＰＣ鋼材の緊張によりプレストレスが導入されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上述の如き構成からなる本発明を適用した波形鋼板ウエブを用いた桁構造は、以下に説明する効果がある。先ず、本桁構造では、フランジとしてＨ形鋼を用いている。このため、桁構造１全体で断面剛性をより向上させることが可能となる。
【００１８】
また、ウエブとして波形鋼板ウエブを適用することにより、フランジとしてのＨ形鋼を曲げ抵抗部材として機能させ、波形鋼板ウエブをせん断抵抗部材として機能させることができ、設計の簡素化を図ることが可能となる。特に、この波形鋼板ウエブにおける傾斜面板は、せん断力を伝達させることができることから、鉛直力をこの波形鋼板ウエブを介して効果的に伝達させることが可能となる。
【００１９】
また、本発明を適用した桁構造は、波形鋼板ウエブにおける上端と下端には、フランジとしてのＨ形鋼をボルト接合することにより、構成している。
【００２０】
このため、フランジをあくまで溶接することなく波形鋼板ウエブに取り付けることが可能となる。これにより、溶接に伴う多大な労力を必要とすることが無くなり、製作コストを低減させることができ、工期の短縮化も実現可能となる。特に波形鋼板ウエブ、上述したように山面と谷面が交互に連続する構成とされているが、溶接工程を省略可能な本発明では、かかる波形鋼板ウエブに沿ってフランジをジグザグ状に溶接する必要も無くなり、労力の負担をより軽減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、橋梁に用いられる波形鋼板ウエブを用いた桁構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明を適用した桁構造１の斜視図を、また図２は、桁構造１の正面図を示している。
【００２３】
この桁構造１は、横断面が台形角波形等の波形形状で構成される波形鋼板ウエブ３と、波形鋼板ウエブ３の上端及び下端にボルト接合されるＨ形鋼４ａ、４ｂからなるフランジ５と、波形鋼板ウエブ３の上端にボルト接合されたＨ形鋼４ａの上部に形成された床版６とを備えている。
【００２４】
波形鋼板ウエブ３は、長手方向に山面及び谷面が交互に連続して形成されている。即ち、この波形鋼板ウエブ３は、図３(a),(b)に示すように、縦向きに配置された傾斜面板３ａとこれに接続する平行な各縦面板３ｂを有する。このような波形鋼板ウエブ３は、トラック等で搬送可能な長さのブロックに分割されて構成されている。波形鋼板ウエブ３を互いに長手方向へと接続する際には、図３(a)に示すように、傾斜面板３ａを互いに接合するようにしてもよいし、図３(b)に示すように縦面板３ｂを互いに接合するようにしてもよい。実際にこれら波形鋼板ウエブ３を互いに接続する際には、ボルト３２とナット３１を互いに螺着させることにより実行するようにしてもよい。
【００２５】
このとき、波形鋼板ウエブ３は後述するように、その縦面板３ｂにおいてＨ形鋼４が接合されることから、実際に傾斜面板３ａにおいてボルト３２とナット３１による螺着を行うこととなればクリアランスが小さくなり、ボルト３２又はナット３１がＨ形鋼４と接触してしまう虞もある。このため、図３(b)に示すように、端面板３ｂにおいて、ボルト３２とナット３１による螺着をＨ形鋼４とともに行うことが望ましい。
【００２６】
なお、波形鋼板ウエブ３を互いに長手方向へと接続する方法として、波形鋼板ウエブ３の端面どうしを溶接接合する方法もある。
【００２７】
波形鋼板ウエブ３は、局部座屈に対する合理的形状として、傾斜面板３ａのパネル幅と縦面板３ｂのパネル幅とが略同一とされている形状が望ましい。このとき、パネル幅は、例えば３００ｍｍ程度で構成されていてもよい。また、山面を構成する縦面板３ｂと、谷面を構成する縦面板３ｂとの間隔や、傾斜面板３ａの角度はいかなるものであってもよいが、特に上記間隔については、後述するボルトとナットの螺着容易性を考慮して、作業員の手が入る程度の大きさで構成されていることが望ましく、例えば１５０ｍｍ程度であってもよい。また、波形鋼板ウエブ３の波高を必要以上に小さくすると、ウエブの横方向剛性が低下し、床版６に発生する横方向の正の曲げモーメントが大きくなってしまう等の不都合も生じることから、かかる点を考慮に入れた合理的形状とされている必要もある。
【００２８】
図４は、ウエブ１４ａとフランジ１４ｂとからなるＨ形鋼４が波形鋼板ウエブ３上端に取り付けられた状態を示す斜視図であり、図５は、その平面図を示している。Ｈ形鋼４における何れが一方のフランジ１４ｂが、垂直辺板として縦面板３ｂに対して取り付けられている。
【００２９】
上述したように波形鋼板ウエブ３は長手方向に山面及び谷面が交互に連続して形成されていることから、これに対してＨ形鋼４を接触させると、平面としての山面又は谷面（縦面板３ｂ）が長手方向に周期的に接触することになる。このような状態の下で、実際にこの縦面板３ｂをこのフランジ１４ｂに対して取り付ける際には複数のボルト４１、ナット４２により螺着されることになる。なお、波形鋼板ウエブ３の下端においても同様にこのＨ形鋼４のフランジがボルト接合されている。その結果、この波形鋼板ウエブ３における上端と下端には、Ｈ形鋼４が両側においてボルト接合された状態となる。
【００３０】
また、Ｈ形鋼４におけるフランジ１４ｂからみたときには、当該フランジ１４ｂには波形鋼板ウエブ３における縦面板３ｂのボルト接合領域が所定間隔で形成されている。このため、フランジ１４ｂと所定間隔で長手方向に向けて設けられた端面板３ｂとからなるいわゆるフィーレンディール構造で構成されているものと考えることもできる。即ち、構造的にはフィーレンディール構造類似の作用効果を奏する場合もある。
【００３１】
ここで波形鋼板ウエブ３の両側に形成されたＨ形鋼４間において、この波形鋼板ウエブ３を構成する上下方向に延長された縦面板３ｂが互いに交互に設けられていることになる。
【００３２】
ここでＨ形鋼４におけるフランジ１４ｂに対する縦面板３ｂの鉛直方向の取り付け位置は、図４に示すように、フランジ１４ｂの上端と、縦面板３ｂの上端とが略同一高さとなるように、調整されていてもよい。また、Ｈ形鋼４におけるフランジ１４ｂの上端が、端面板３ｂの上端よりも低くなる位置で固定されていてもよいし、Ｈ形鋼４におけるフランジ１４ｂの上端が、端面板３ｂの上端よりも高くなる位置で固定されていてもよい。
【００３３】
なお、床版がコンクリート系床版の場合、このＨ形鋼４ｂにおけるウエブ１４ａには、図６に示すように、多数のジベル１６が立設される。
【００３４】
床版６は、このジベル１６が立設されたウエブ１４ａに結合されている。この床版６の表面にはアスファルト舗装７が被覆されている。床版６は、コンクリートを上記ジベル１６間に埋め込むようにして打設することにより形成され、内部に鉄筋が配設されて、いわゆる鉄筋コンクリート製の上床版とされる。
【００３５】
上述の如き構成からなる桁構造１は、以下に説明する効果がある。先ず、桁構造１では、フランジ５としてＨ形鋼４を用いている。このため、桁構造１全体で断面剛性をより向上させることが可能となる。
【００３６】
また、ウエブとして波形鋼板ウエブ３を適用することにより、フランジ５としてのＨ形鋼４を曲げ抵抗部材として機能させ、波形鋼板ウエブ３をせん断抵抗部材として機能させることができ、設計の簡素化を図ることが可能となる。特に、この波形鋼板ウエブ３における傾斜面板３ａは、せん断力を伝達させることができることから、鉛直力をこの波形鋼板ウエブ３を介して効果的に伝達させることが可能となる。
【００３７】
また、本発明を適用した桁構造１は、波形鋼板ウエブ３における上端と下端には、フランジ５としてのＨ形鋼４をボルト接合することにより、構成している。
【００３８】
このため、フランジ５をあくまで溶接することなく波形鋼板ウエブ３に取り付けることが可能となる。これにより、溶接に伴う多大な労力を必要とすることが無くなり、製作コストを低減させることができ、工期の短縮化も実現可能となる。特に波形鋼板ウエブ３、上述したように山面と谷面が交互に連続する構成とされているが、溶接工程を省略可能な本発明では、かかる波形鋼板ウエブ３に沿ってフランジ５をジグザグ状に溶接する必要も無くなり、労力の負担をより軽減させることが可能となる。
【００３９】
また、フランジ５をあくまで溶接することなく波形鋼板ウエブ３に取り付けることが可能な本発明では、溶接にともなる残留応力が発生することも無くなり、これに伴ってフランジ５や波形鋼板ウエブ３が変形してしまうのを防止することが可能となる。即ち、フランジ５を取り付ける際において溶接工程を省略可能な本発明では、製造時における品質管理の観点からも有利性を確保することが可能となる。
【００４０】
また、フランジ５をあくまで溶接することなく、ボルト接合により波形鋼板ウエブ３に取り付けることが可能な本発明では、実際の施工現場においてフランジ５と波形鋼板ウエブ３とを容易に接合することができる。このため、波形鋼板ウエブ３とフランジ５としてのＨ形鋼４を固着せずに現場へと搬送し、現場においてこれらを互いにボルト接合することで容易に施工することが可能となる。即ち、波形鋼板ウエブ３とＨ形鋼４とを予め固着させることなく現場へ搬送することが可能となり、輸送効率を向上させることが可能となる。
【００４１】
なお、上述した形態においては、フランジ５としてＨ形鋼４を用いる場合を例にとり説明をしたが、かかる場合に限定されるものではない。このＨ形鋼４の代替として、例えば溝形鋼、山形鋼、Ｌ形鋼等をフランジ５として適用するようにしてもよく、またいかなる形鋼を適用するようにしてもよい。但し、縦面板３ｂに対して取り付け可能な垂直辺板が設けられていることが必須となる。
【００４２】
また本発明は、実際にクレーン等を利用してコンクリート桁を構築する際においても好適となる。先ず波形鋼板ウエブ３の谷面に接合するためのＨ形鋼４ａ、４ｂを張出し固定する。次にこの張出し固定されたＨ形鋼４ａ、４ｂに対して波形鋼板ウエブ３の谷面をボルト接合する。このとき、予め張出し固定されたＨ形鋼４ａ、４ｂをいわゆる支保工として利用することが可能となる。最後に波形鋼板ウエブ３の山面に対してＨ形鋼４ａ、４ｂをボルト接合する。このとき、波形鋼板ウエブ３をいわゆる支保工として利用することが可能となる。
【００４３】
このような接合方法では、Ｈ形鋼４や波形鋼板ウエブ３を別々にクレーンにより吊り上げるため、クレーンにより吊り上げるべき材料の重量を低減することができ、ひいては小型のクレーンによっても施工を実現することが可能となる。
【００４４】
また、本発明においては、例えば図７に示すように、波形鋼板ウエブ３と、フランジ５としてのＨ形鋼４とを遮蔽するためのカバー構造１９が床版６の下部において形成されていてもよい。
【００４５】
このカバー構造１９は、例えばチタン合金等からなる板で構成されている。このようなカバー構造１９を設けることにより、波形鋼板ウエブ３やＨ形鋼４への防食効果に加え、美装機能、遮音機能を発揮させることも可能となり、更に足場、防護工機能をも発揮させることが可能となる。
【００４６】
なお、上述した実施の形態においては、あくまで橋梁に用いられる波形鋼板ウエブを用いた桁構造１を例にとり説明をしたが、かかる場合に限定されるものは無く、例えば重量物を載置するための梁等を備える建築物に対して適用するようにしてもよいことは勿論である。
【００４７】
また本発明を適用した桁構造１において、互いに橋軸方向に隣接するＨ形鋼４は、図８に示すように添接板５２を介してボルト５１により接合されていてもよい。これにより、橋梁の上を走行する移動体により桁構造１に対して曲げモーメントが負荷された場合においても、この添接板５２を介したボルト接合により対抗することができる。しかし、移動体の重量が大きい場合には、この曲げモーメントが大きくなり、これに対抗するために、ボルト５１の数を増加させなければならないケースも生じる。
【００４８】
図９は、実際にこの橋梁に負荷される曲げモーメントについて示している。桁構造１を橋軸方向に連結することにより橋梁５４が構成されることになるが、この橋梁５４において、上述の如き曲げモーメントが負荷される結果、橋脚５５上部に対応する箇所Ａにおいて、上に凸となるような変形モードとなり、また橋脚間中央に対応する箇所Ｂにおいて下に凸となるような変形モードとなる。
【００４９】
ここで、箇所Ａでは、上側において引張りが卓越することになることから、当該箇所近傍においてＨ形鋼４を橋軸方向にボルト接合しなければならない場合には、その引張りが卓越する上側のボルト本数を増加させる必要が出てくる。特に橋脚５５の間隔が広くなるにつれて曲げモーメントは大きくなり、ボルト５１の設置本数が数十本も必要となる場合もある。このため、箇所Ａにおいて図１０(a)に示すように、波形鋼板ウエブ３の上端にボルト接合されるＨ形鋼４ａにＰＣ鋼材５８を配設し、これを予め緊張させることによりプレストレスを導入する。このＰＣ鋼材５８の緊張によるプレストレスの導入により、Ｈ形鋼４ａに圧縮軸力を予め負荷することができる。その結果、このプレストレスによる圧縮軸力が、曲げモーメントに基づく引張軸力を打ち消すことができることから、当該引張軸力自体を軽減することができ、ボルトの設置本数を減らすことが可能となる。
【００５０】
同様に箇所Ｂでは、下側において引張りが卓越することになることから、当該箇所近傍においてＨ形鋼４を橋軸方向にボルト接合しなければならない場合には、その引張りが卓越する下側のボルト本数を増加させる必要が生じ、橋梁支間が長くなればその分ボルト５１の設置必要本数も増加する。このため、箇所Ｂにおいて図１０(b)に示すように、波形鋼板ウエブ３の下端にボルト接合されるＨ形鋼４ｂにＰＣ鋼材５８を配設し、これを予め緊張させることによりプレストレスを導入する。このＰＣ鋼材５８の緊張によるプレストレスの導入により、Ｈ形鋼４ｂに圧縮軸力を予め負荷することができる。その結果、このプレストレスによる圧縮軸力が、曲げモーメントに基づく引張軸力を打ち消すことができることから、当該引張軸力自体を軽減することができ、ボルトの設置本数を減らすことが可能となる。
【００５１】
なお、Ｈ形鋼４の橋軸方向の連結位置は、曲げモーメントが理論上最も大きくなる箇所Ａ、箇所Ｂを避け、図９に示すように、箇所Ａ、箇所Ｂ間の中間領域Ｃにおいて割り当てられる場合が多い。本発明においては、この曲げモーメントが理論上最大となる箇所Ａ，箇所Ｂにおいて当該曲げモーメントを小さくすることが可能となり、これに伴って中間領域Ｃにおける曲げモーメントも小さくすることができる。その結果、この中間領域Ｃにおける、橋軸方向に隣接するＨ形鋼４間のボルト接合本数を少なく抑えることが可能となる。
【００５２】
なお、ＰＣ鋼材５８によるプレストレスの導入は、箇所Ａ，箇所Ｂともに実行するようにしてもよいし、箇所Ａ，箇所Ｂの何れかに対して実行するようにしてもよい。
【００５３】
さらに上述した形態では、あくまで所定長さのＰＣ鋼材５８を、箇所Ａ，箇所Ｂのみに焦点を当てて配設する場合について説明をしたが、かかる場合に限定されるものではない。例えば図１１に示すように、箇所Ａ、箇所Ｂに配設するＰＣ鋼材５８を互いに連結させた状態で構成するようにしてもよい。その結果、箇所Ａ、箇所Ｂの中間領域ＣにおいてもＰＣ鋼材５８の緊張によるプレストレスを導入することが可能となり、当該中間領域Ｃ自体の曲げモーメントを直接的に軽減することが可能となり、ボルト接合本数を更に少なくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明を適用した桁構造の斜視図である。
【図２】本発明を適用した桁構造の正面図である。
【図３】長手方向に山面及び谷面が交互に連続して形成した波形鋼板ウエブの正面図である。
【図４】ウエブとフランジとからなるＨ形鋼が波形鋼板ウエブ上端に取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図５】ウエブとフランジとからなるＨ形鋼が波形鋼板ウエブ上端に取り付けられた状態を示す平面図である。
【図６】Ｈ形鋼におけるウエブに多数のジベルを立設させた例を示す図である。
【図７】波形鋼板ウエブと、Ｈ形鋼とを遮蔽するためのカバー構造をコンクリート床版の下部において形成させた例を示す図である。
【図８】互いに橋軸方向に隣接するＨ形鋼を添接板を介してボルトにより接合する例を示す図である。
【図９】橋梁に負荷される曲げモーメントについて示す図である。
【図１０】箇所Ａ、ＢについてＰＣ鋼材を介してプレストレスを導入する例を示す図である。
【図１１】箇所Ａ、箇所Ｂに配設するＰＣ鋼材を互いに連結させた状態で構成する例を示す図である。
【図１２】従来技術について説明するための図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 桁構造
３ 波形鋼板ウエブ
４ Ｈ形鋼
５ フランジ
６ 床版
【技術分野】
【０００１】
本発明は橋梁、建築物等に用いられる波形鋼板ウエブを用いた桁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁や建築物の鈑桁や箱桁のウエブ材を長手方向に凹凸を繰り返す波形鋼板を使用したものがある。この波形鋼板ウエブ桁は、凹凸状に形成したウエブ鋼板のアコーデオン作用による長手方向の拘束軸力を小さくして、上下のＰＣ床版に導入するプレストレスを有効に働かせることもできる。また、この波形鋼板ウエブを鈑桁や箱桁のウエブ材として用いることにより、当該ウエブ材の座屈耐力を向上させることが可能となる。従来においては、ウエブ材として波形鋼板ウエブを用いない場合には、当該ウエブ材の表面に補剛板等を取り付けることにより、座屈耐力の向上を図ろうとしていた。しかしながら、補剛板を取り付けるために作業工程が増加し、補剛板を生産、加工するための工程も増加し、施工労力の負担が増大してしまうという問題点があった。このため、施工労力を軽減しつつ座屈耐力の向上を図ることができる点においても、この波形鋼板ウエブは有用である。
【０００３】
このような波形鋼板ウエブ桁は、例えば図１２に示すように、横断面が台形角波形等の波形形状で、縦向きに配置された傾斜面板１０３ａとこれに接続する平行な各縦面板１０３ｂを有する波形鋼板ウエブ１０３の上端部に、水平に帯状鋼板からなる水平型枠材１０７の巾方向中間部下面が当接されて、連続した溶接により一体に固着され、前記水平型枠材１０７の上面には、その水平型枠材１０７の巾方向および長手方向に間隔をおいて多数のスタッドボルトからなるジベル１１１が溶接により固着され、前記多数のジベル１１１により結合材１０１が構成されている。また、前記波形鋼板ウエブ１０３の下端部に、水平に鋼板製の下部フランジ１０２の巾方向中間部が当接されて、連続した溶接により一体に固着されている。この形態の場合には、結合材１０１を備えた水平型枠材１０７と、波形鋼板ウエブ１０３と、鋼板製の下部フランジ１０２とにより鋼製鈑桁が構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このように構成された結合材１０１を備えた鋼製鈑桁が、桁巾方向に間隔をおいて平行に配置され、前記各鈑桁の水平型枠材１０７が型枠の一部として利用され、各水平型枠材１０７の両側に床版コンクリート打設用型枠１１２が配設されている。また、多数のジベル１１１からなる結合材１を埋め込むようにコンクリート１１８が打設されて鉄筋コンクリート製の上床版１０５が一体に築造されている。この形態の場合には、前記鉄筋コンクリート上床版１０５によって、左右に間隔をおいて配置された波形鋼板ウエブ１０３の上部が水平型枠材１０７および結合材１０１を介して一体化された鋼コンクリート複合桁１０６が形成されることになる。
【０００５】
このような波形鋼板ウエブに対してフランジを溶接により固着させる従来技術は、例えば特許文献２〜４においても同様に開示されている。
【０００６】
ところで上述の如き波形鋼板ウエブ桁は、上述したように、波形鋼板ウエブ１０３に対してフランジとしての水平型枠材１０７並びに下部フランジ１０２が溶接により固着されている。実際にこのような波形鋼板ウエブ１０３に対してフランジを溶接する際には、多大な労力を必要とし、製作コストが大幅に増大してしまう。特に波形鋼板ウエブ１０３は、上述のように山面と谷面が交互に連続する構成とされていることから、かかるフランジをジグザグ状に溶接する工程がはいることになり、かかる労力の負担がより増大してしまうという問題点があった。
【０００７】
また、波形鋼板ウエブに対してフランジを溶接により固着させる工程を導入した場合には、溶接に伴う残留応力が発生し、フランジや波形鋼板ウエブ１０３がこれにより変形してしまうという問題点もあった。
【０００８】
また、波形鋼板ウエブに対してフランジを溶接により固着させる工程は、作業環境が精密にコントロールされた状態下で行う必要があり、しかも波形鋼板ウエブやフランジを固定するために大掛かりな設備も必要となる。このため、これらを溶接で固定するためには、実際の施工現場で行うことが困難であり、工場において実行する他無かった。しかしながら、工場において波形鋼板ウエブにフランジを固着させた後現場へと搬送する際において、波形鋼板ウエブにフランジが固着されている状態ではトラック等の運送時においてこれらが嵩張り、輸送効率を悪化させてしまうという問題点があった。このため、波形鋼板ウエブとフランジを固着せずに現場へと搬送し、現場においてこれらを溶接以外の方法で固着させる方法が従来より必要とされていた。
【０００９】
また、上記特許文献１〜４は、何れもフランジとして平板を利用するものであるため、桁本体で大きな断面剛性を得ることができないという問題点があった。
【特許文献１】特開２００２−２５０００９号公報
【特許文献２】特開２００２−１８８１２０号公報
【特許文献３】特開２０００−３４５５１６号公報
【特許文献４】特開２００１−０２７００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、波形鋼板ウエブに対してフランジを溶接することなく、鋼製桁を製作することが可能となり、さらにフランジ自体の断面剛性を向上させることが可能な波形鋼板ウエブを用いた桁構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上述した課題を解決するために、波形鋼板ウエブの上端及び下端における各縦面板に対して垂直にボルト接合される垂直辺板を少なくとも有する形鋼からなるフランジと、波形鋼板ウエブの上端にボルト接合された形鋼の上部に形成された床版とを備える桁構造を発明した。
【００１２】
即ち、請求項１に係る発明は、床版と合成される鋼桁として波形鋼板をウエブに用いた桁構造において、傾斜面板とこれに接続される互いに平行な各縦面板とを有する波形鋼板ウエブと、上記波形鋼板ウエブの上端及び下端における各縦面板に対して垂直にボルト接合される垂直辺板を少なくとも有する形鋼からなるフランジと、上記波形鋼板ウエブの上端にボルト接合された上記形鋼の上部に形成された床版とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記形鋼における垂直辺板には、上記波形鋼板ウエブにおける上記縦面板の上記ボルト接合領域が所定間隔で形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、上記形鋼は、Ｈ形鋼であり、上記Ｈ形鋼におけるフランジを上記垂直辺板として上記縦面板に対してボルト接合させてなることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４に係る発明は、請求項１〜３のうち何れか１に係る発明において、上記波形鋼板ウエブと、上記フランジとを遮蔽するためのカバー構造が上記床版の下部において形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４のうち何れか１に係る発明において、上記波形鋼板ウエブの上端に設けられた形鋼は、橋脚上部に対応する箇所においてＰＣ鋼材の緊張によりプレストレスが導入され、及び／又は上記波形鋼板ウエブの下端に設けられた形鋼は、橋脚間中央に対応する箇所においてＰＣ鋼材の緊張によりプレストレスが導入されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上述の如き構成からなる本発明を適用した波形鋼板ウエブを用いた桁構造は、以下に説明する効果がある。先ず、本桁構造では、フランジとしてＨ形鋼を用いている。このため、桁構造１全体で断面剛性をより向上させることが可能となる。
【００１８】
また、ウエブとして波形鋼板ウエブを適用することにより、フランジとしてのＨ形鋼を曲げ抵抗部材として機能させ、波形鋼板ウエブをせん断抵抗部材として機能させることができ、設計の簡素化を図ることが可能となる。特に、この波形鋼板ウエブにおける傾斜面板は、せん断力を伝達させることができることから、鉛直力をこの波形鋼板ウエブを介して効果的に伝達させることが可能となる。
【００１９】
また、本発明を適用した桁構造は、波形鋼板ウエブにおける上端と下端には、フランジとしてのＨ形鋼をボルト接合することにより、構成している。
【００２０】
このため、フランジをあくまで溶接することなく波形鋼板ウエブに取り付けることが可能となる。これにより、溶接に伴う多大な労力を必要とすることが無くなり、製作コストを低減させることができ、工期の短縮化も実現可能となる。特に波形鋼板ウエブ、上述したように山面と谷面が交互に連続する構成とされているが、溶接工程を省略可能な本発明では、かかる波形鋼板ウエブに沿ってフランジをジグザグ状に溶接する必要も無くなり、労力の負担をより軽減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、橋梁に用いられる波形鋼板ウエブを用いた桁構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明を適用した桁構造１の斜視図を、また図２は、桁構造１の正面図を示している。
【００２３】
この桁構造１は、横断面が台形角波形等の波形形状で構成される波形鋼板ウエブ３と、波形鋼板ウエブ３の上端及び下端にボルト接合されるＨ形鋼４ａ、４ｂからなるフランジ５と、波形鋼板ウエブ３の上端にボルト接合されたＨ形鋼４ａの上部に形成された床版６とを備えている。
【００２４】
波形鋼板ウエブ３は、長手方向に山面及び谷面が交互に連続して形成されている。即ち、この波形鋼板ウエブ３は、図３(a),(b)に示すように、縦向きに配置された傾斜面板３ａとこれに接続する平行な各縦面板３ｂを有する。このような波形鋼板ウエブ３は、トラック等で搬送可能な長さのブロックに分割されて構成されている。波形鋼板ウエブ３を互いに長手方向へと接続する際には、図３(a)に示すように、傾斜面板３ａを互いに接合するようにしてもよいし、図３(b)に示すように縦面板３ｂを互いに接合するようにしてもよい。実際にこれら波形鋼板ウエブ３を互いに接続する際には、ボルト３２とナット３１を互いに螺着させることにより実行するようにしてもよい。
【００２５】
このとき、波形鋼板ウエブ３は後述するように、その縦面板３ｂにおいてＨ形鋼４が接合されることから、実際に傾斜面板３ａにおいてボルト３２とナット３１による螺着を行うこととなればクリアランスが小さくなり、ボルト３２又はナット３１がＨ形鋼４と接触してしまう虞もある。このため、図３(b)に示すように、端面板３ｂにおいて、ボルト３２とナット３１による螺着をＨ形鋼４とともに行うことが望ましい。
【００２６】
なお、波形鋼板ウエブ３を互いに長手方向へと接続する方法として、波形鋼板ウエブ３の端面どうしを溶接接合する方法もある。
【００２７】
波形鋼板ウエブ３は、局部座屈に対する合理的形状として、傾斜面板３ａのパネル幅と縦面板３ｂのパネル幅とが略同一とされている形状が望ましい。このとき、パネル幅は、例えば３００ｍｍ程度で構成されていてもよい。また、山面を構成する縦面板３ｂと、谷面を構成する縦面板３ｂとの間隔や、傾斜面板３ａの角度はいかなるものであってもよいが、特に上記間隔については、後述するボルトとナットの螺着容易性を考慮して、作業員の手が入る程度の大きさで構成されていることが望ましく、例えば１５０ｍｍ程度であってもよい。また、波形鋼板ウエブ３の波高を必要以上に小さくすると、ウエブの横方向剛性が低下し、床版６に発生する横方向の正の曲げモーメントが大きくなってしまう等の不都合も生じることから、かかる点を考慮に入れた合理的形状とされている必要もある。
【００２８】
図４は、ウエブ１４ａとフランジ１４ｂとからなるＨ形鋼４が波形鋼板ウエブ３上端に取り付けられた状態を示す斜視図であり、図５は、その平面図を示している。Ｈ形鋼４における何れが一方のフランジ１４ｂが、垂直辺板として縦面板３ｂに対して取り付けられている。
【００２９】
上述したように波形鋼板ウエブ３は長手方向に山面及び谷面が交互に連続して形成されていることから、これに対してＨ形鋼４を接触させると、平面としての山面又は谷面（縦面板３ｂ）が長手方向に周期的に接触することになる。このような状態の下で、実際にこの縦面板３ｂをこのフランジ１４ｂに対して取り付ける際には複数のボルト４１、ナット４２により螺着されることになる。なお、波形鋼板ウエブ３の下端においても同様にこのＨ形鋼４のフランジがボルト接合されている。その結果、この波形鋼板ウエブ３における上端と下端には、Ｈ形鋼４が両側においてボルト接合された状態となる。
【００３０】
また、Ｈ形鋼４におけるフランジ１４ｂからみたときには、当該フランジ１４ｂには波形鋼板ウエブ３における縦面板３ｂのボルト接合領域が所定間隔で形成されている。このため、フランジ１４ｂと所定間隔で長手方向に向けて設けられた端面板３ｂとからなるいわゆるフィーレンディール構造で構成されているものと考えることもできる。即ち、構造的にはフィーレンディール構造類似の作用効果を奏する場合もある。
【００３１】
ここで波形鋼板ウエブ３の両側に形成されたＨ形鋼４間において、この波形鋼板ウエブ３を構成する上下方向に延長された縦面板３ｂが互いに交互に設けられていることになる。
【００３２】
ここでＨ形鋼４におけるフランジ１４ｂに対する縦面板３ｂの鉛直方向の取り付け位置は、図４に示すように、フランジ１４ｂの上端と、縦面板３ｂの上端とが略同一高さとなるように、調整されていてもよい。また、Ｈ形鋼４におけるフランジ１４ｂの上端が、端面板３ｂの上端よりも低くなる位置で固定されていてもよいし、Ｈ形鋼４におけるフランジ１４ｂの上端が、端面板３ｂの上端よりも高くなる位置で固定されていてもよい。
【００３３】
なお、床版がコンクリート系床版の場合、このＨ形鋼４ｂにおけるウエブ１４ａには、図６に示すように、多数のジベル１６が立設される。
【００３４】
床版６は、このジベル１６が立設されたウエブ１４ａに結合されている。この床版６の表面にはアスファルト舗装７が被覆されている。床版６は、コンクリートを上記ジベル１６間に埋め込むようにして打設することにより形成され、内部に鉄筋が配設されて、いわゆる鉄筋コンクリート製の上床版とされる。
【００３５】
上述の如き構成からなる桁構造１は、以下に説明する効果がある。先ず、桁構造１では、フランジ５としてＨ形鋼４を用いている。このため、桁構造１全体で断面剛性をより向上させることが可能となる。
【００３６】
また、ウエブとして波形鋼板ウエブ３を適用することにより、フランジ５としてのＨ形鋼４を曲げ抵抗部材として機能させ、波形鋼板ウエブ３をせん断抵抗部材として機能させることができ、設計の簡素化を図ることが可能となる。特に、この波形鋼板ウエブ３における傾斜面板３ａは、せん断力を伝達させることができることから、鉛直力をこの波形鋼板ウエブ３を介して効果的に伝達させることが可能となる。
【００３７】
また、本発明を適用した桁構造１は、波形鋼板ウエブ３における上端と下端には、フランジ５としてのＨ形鋼４をボルト接合することにより、構成している。
【００３８】
このため、フランジ５をあくまで溶接することなく波形鋼板ウエブ３に取り付けることが可能となる。これにより、溶接に伴う多大な労力を必要とすることが無くなり、製作コストを低減させることができ、工期の短縮化も実現可能となる。特に波形鋼板ウエブ３、上述したように山面と谷面が交互に連続する構成とされているが、溶接工程を省略可能な本発明では、かかる波形鋼板ウエブ３に沿ってフランジ５をジグザグ状に溶接する必要も無くなり、労力の負担をより軽減させることが可能となる。
【００３９】
また、フランジ５をあくまで溶接することなく波形鋼板ウエブ３に取り付けることが可能な本発明では、溶接にともなる残留応力が発生することも無くなり、これに伴ってフランジ５や波形鋼板ウエブ３が変形してしまうのを防止することが可能となる。即ち、フランジ５を取り付ける際において溶接工程を省略可能な本発明では、製造時における品質管理の観点からも有利性を確保することが可能となる。
【００４０】
また、フランジ５をあくまで溶接することなく、ボルト接合により波形鋼板ウエブ３に取り付けることが可能な本発明では、実際の施工現場においてフランジ５と波形鋼板ウエブ３とを容易に接合することができる。このため、波形鋼板ウエブ３とフランジ５としてのＨ形鋼４を固着せずに現場へと搬送し、現場においてこれらを互いにボルト接合することで容易に施工することが可能となる。即ち、波形鋼板ウエブ３とＨ形鋼４とを予め固着させることなく現場へ搬送することが可能となり、輸送効率を向上させることが可能となる。
【００４１】
なお、上述した形態においては、フランジ５としてＨ形鋼４を用いる場合を例にとり説明をしたが、かかる場合に限定されるものではない。このＨ形鋼４の代替として、例えば溝形鋼、山形鋼、Ｌ形鋼等をフランジ５として適用するようにしてもよく、またいかなる形鋼を適用するようにしてもよい。但し、縦面板３ｂに対して取り付け可能な垂直辺板が設けられていることが必須となる。
【００４２】
また本発明は、実際にクレーン等を利用してコンクリート桁を構築する際においても好適となる。先ず波形鋼板ウエブ３の谷面に接合するためのＨ形鋼４ａ、４ｂを張出し固定する。次にこの張出し固定されたＨ形鋼４ａ、４ｂに対して波形鋼板ウエブ３の谷面をボルト接合する。このとき、予め張出し固定されたＨ形鋼４ａ、４ｂをいわゆる支保工として利用することが可能となる。最後に波形鋼板ウエブ３の山面に対してＨ形鋼４ａ、４ｂをボルト接合する。このとき、波形鋼板ウエブ３をいわゆる支保工として利用することが可能となる。
【００４３】
このような接合方法では、Ｈ形鋼４や波形鋼板ウエブ３を別々にクレーンにより吊り上げるため、クレーンにより吊り上げるべき材料の重量を低減することができ、ひいては小型のクレーンによっても施工を実現することが可能となる。
【００４４】
また、本発明においては、例えば図７に示すように、波形鋼板ウエブ３と、フランジ５としてのＨ形鋼４とを遮蔽するためのカバー構造１９が床版６の下部において形成されていてもよい。
【００４５】
このカバー構造１９は、例えばチタン合金等からなる板で構成されている。このようなカバー構造１９を設けることにより、波形鋼板ウエブ３やＨ形鋼４への防食効果に加え、美装機能、遮音機能を発揮させることも可能となり、更に足場、防護工機能をも発揮させることが可能となる。
【００４６】
なお、上述した実施の形態においては、あくまで橋梁に用いられる波形鋼板ウエブを用いた桁構造１を例にとり説明をしたが、かかる場合に限定されるものは無く、例えば重量物を載置するための梁等を備える建築物に対して適用するようにしてもよいことは勿論である。
【００４７】
また本発明を適用した桁構造１において、互いに橋軸方向に隣接するＨ形鋼４は、図８に示すように添接板５２を介してボルト５１により接合されていてもよい。これにより、橋梁の上を走行する移動体により桁構造１に対して曲げモーメントが負荷された場合においても、この添接板５２を介したボルト接合により対抗することができる。しかし、移動体の重量が大きい場合には、この曲げモーメントが大きくなり、これに対抗するために、ボルト５１の数を増加させなければならないケースも生じる。
【００４８】
図９は、実際にこの橋梁に負荷される曲げモーメントについて示している。桁構造１を橋軸方向に連結することにより橋梁５４が構成されることになるが、この橋梁５４において、上述の如き曲げモーメントが負荷される結果、橋脚５５上部に対応する箇所Ａにおいて、上に凸となるような変形モードとなり、また橋脚間中央に対応する箇所Ｂにおいて下に凸となるような変形モードとなる。
【００４９】
ここで、箇所Ａでは、上側において引張りが卓越することになることから、当該箇所近傍においてＨ形鋼４を橋軸方向にボルト接合しなければならない場合には、その引張りが卓越する上側のボルト本数を増加させる必要が出てくる。特に橋脚５５の間隔が広くなるにつれて曲げモーメントは大きくなり、ボルト５１の設置本数が数十本も必要となる場合もある。このため、箇所Ａにおいて図１０(a)に示すように、波形鋼板ウエブ３の上端にボルト接合されるＨ形鋼４ａにＰＣ鋼材５８を配設し、これを予め緊張させることによりプレストレスを導入する。このＰＣ鋼材５８の緊張によるプレストレスの導入により、Ｈ形鋼４ａに圧縮軸力を予め負荷することができる。その結果、このプレストレスによる圧縮軸力が、曲げモーメントに基づく引張軸力を打ち消すことができることから、当該引張軸力自体を軽減することができ、ボルトの設置本数を減らすことが可能となる。
【００５０】
同様に箇所Ｂでは、下側において引張りが卓越することになることから、当該箇所近傍においてＨ形鋼４を橋軸方向にボルト接合しなければならない場合には、その引張りが卓越する下側のボルト本数を増加させる必要が生じ、橋梁支間が長くなればその分ボルト５１の設置必要本数も増加する。このため、箇所Ｂにおいて図１０(b)に示すように、波形鋼板ウエブ３の下端にボルト接合されるＨ形鋼４ｂにＰＣ鋼材５８を配設し、これを予め緊張させることによりプレストレスを導入する。このＰＣ鋼材５８の緊張によるプレストレスの導入により、Ｈ形鋼４ｂに圧縮軸力を予め負荷することができる。その結果、このプレストレスによる圧縮軸力が、曲げモーメントに基づく引張軸力を打ち消すことができることから、当該引張軸力自体を軽減することができ、ボルトの設置本数を減らすことが可能となる。
【００５１】
なお、Ｈ形鋼４の橋軸方向の連結位置は、曲げモーメントが理論上最も大きくなる箇所Ａ、箇所Ｂを避け、図９に示すように、箇所Ａ、箇所Ｂ間の中間領域Ｃにおいて割り当てられる場合が多い。本発明においては、この曲げモーメントが理論上最大となる箇所Ａ，箇所Ｂにおいて当該曲げモーメントを小さくすることが可能となり、これに伴って中間領域Ｃにおける曲げモーメントも小さくすることができる。その結果、この中間領域Ｃにおける、橋軸方向に隣接するＨ形鋼４間のボルト接合本数を少なく抑えることが可能となる。
【００５２】
なお、ＰＣ鋼材５８によるプレストレスの導入は、箇所Ａ，箇所Ｂともに実行するようにしてもよいし、箇所Ａ，箇所Ｂの何れかに対して実行するようにしてもよい。
【００５３】
さらに上述した形態では、あくまで所定長さのＰＣ鋼材５８を、箇所Ａ，箇所Ｂのみに焦点を当てて配設する場合について説明をしたが、かかる場合に限定されるものではない。例えば図１１に示すように、箇所Ａ、箇所Ｂに配設するＰＣ鋼材５８を互いに連結させた状態で構成するようにしてもよい。その結果、箇所Ａ、箇所Ｂの中間領域ＣにおいてもＰＣ鋼材５８の緊張によるプレストレスを導入することが可能となり、当該中間領域Ｃ自体の曲げモーメントを直接的に軽減することが可能となり、ボルト接合本数を更に少なくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明を適用した桁構造の斜視図である。
【図２】本発明を適用した桁構造の正面図である。
【図３】長手方向に山面及び谷面が交互に連続して形成した波形鋼板ウエブの正面図である。
【図４】ウエブとフランジとからなるＨ形鋼が波形鋼板ウエブ上端に取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図５】ウエブとフランジとからなるＨ形鋼が波形鋼板ウエブ上端に取り付けられた状態を示す平面図である。
【図６】Ｈ形鋼におけるウエブに多数のジベルを立設させた例を示す図である。
【図７】波形鋼板ウエブと、Ｈ形鋼とを遮蔽するためのカバー構造をコンクリート床版の下部において形成させた例を示す図である。
【図８】互いに橋軸方向に隣接するＨ形鋼を添接板を介してボルトにより接合する例を示す図である。
【図９】橋梁に負荷される曲げモーメントについて示す図である。
【図１０】箇所Ａ、ＢについてＰＣ鋼材を介してプレストレスを導入する例を示す図である。
【図１１】箇所Ａ、箇所Ｂに配設するＰＣ鋼材を互いに連結させた状態で構成する例を示す図である。
【図１２】従来技術について説明するための図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 桁構造
３ 波形鋼板ウエブ
４ Ｈ形鋼
５ フランジ
６ 床版
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床版と組み合わされる鋼桁として波形鋼板をウエブに用いた桁構造において、
傾斜面板とこれに接続される互いに平行な各縦面板とを有する波形鋼板ウエブと、
上記波形鋼板ウエブの上端及び下端における各縦面板に対して垂直にボルト接合される垂直辺板を少なくとも有する形鋼からなるフランジと、
上記波形鋼板ウエブの上端にボルト接合された上記形鋼の上部に形成された床版とを備えること
を特徴とする波形鋼板ウエブを用いた桁構造。
【請求項２】
上記形鋼における垂直辺板には、上記波形鋼板ウエブにおける上記縦面板の上記ボルト接合領域が所定間隔で形成されていること
を特徴とする請求項１記載の波形鋼板ウエブを用いた桁構造。
【請求項３】
上記形鋼は、Ｈ形鋼であり、
上記Ｈ形鋼におけるフランジを上記垂直辺板として上記縦面板に対してボルト接合させてなること
を特徴とする請求項１又は２に記載の波形鋼板ウエブを用いた桁構造。
【請求項４】
上記波形鋼板ウエブと、上記フランジとを遮蔽するためのカバー構造が上記床版の下部において形成されていること
を特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載の波形鋼板ウエブを用いた桁構造。
【請求項５】
上記波形鋼板ウエブの上端に設けられた形鋼は、橋脚上部に対応する箇所においてＰＣ鋼材の緊張によりプレストレスが導入され、
及び／又は上記波形鋼板ウエブの下端に設けられた形鋼は、橋脚間中央に対応する箇所においてＰＣ鋼材の緊張によりプレストレスが導入されていること
を特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項記載の波形鋼板ウエブを用いた桁構造。
【請求項１】
床版と組み合わされる鋼桁として波形鋼板をウエブに用いた桁構造において、
傾斜面板とこれに接続される互いに平行な各縦面板とを有する波形鋼板ウエブと、
上記波形鋼板ウエブの上端及び下端における各縦面板に対して垂直にボルト接合される垂直辺板を少なくとも有する形鋼からなるフランジと、
上記波形鋼板ウエブの上端にボルト接合された上記形鋼の上部に形成された床版とを備えること
を特徴とする波形鋼板ウエブを用いた桁構造。
【請求項２】
上記形鋼における垂直辺板には、上記波形鋼板ウエブにおける上記縦面板の上記ボルト接合領域が所定間隔で形成されていること
を特徴とする請求項１記載の波形鋼板ウエブを用いた桁構造。
【請求項３】
上記形鋼は、Ｈ形鋼であり、
上記Ｈ形鋼におけるフランジを上記垂直辺板として上記縦面板に対してボルト接合させてなること
を特徴とする請求項１又は２に記載の波形鋼板ウエブを用いた桁構造。
【請求項４】
上記波形鋼板ウエブと、上記フランジとを遮蔽するためのカバー構造が上記床版の下部において形成されていること
を特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載の波形鋼板ウエブを用いた桁構造。
【請求項５】
上記波形鋼板ウエブの上端に設けられた形鋼は、橋脚上部に対応する箇所においてＰＣ鋼材の緊張によりプレストレスが導入され、
及び／又は上記波形鋼板ウエブの下端に設けられた形鋼は、橋脚間中央に対応する箇所においてＰＣ鋼材の緊張によりプレストレスが導入されていること
を特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項記載の波形鋼板ウエブを用いた桁構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−７９４０１（Ｐ２００９−７９４０１Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４８８３０（Ｐ２００７−２４８８３０）
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]