鋼製主桁と下部工との接合構造
【課題】 施工性を向上させ、コストを削減させる。
【解決手段】 床版１と鋼製主桁２と橋台３とから構成される鋼ポータルラーメン橋の鋼製主桁２と橋台３との接合構造であって、鋼製主桁２の端部は、橋台３の上部に埋め込まれ、この橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２のフランジ２１およびウェブ２２には、複数の開孔部２１ａ，２２ａが設けられている。また、橋台３において、鉛直方向に延びる複数の橋台主鉄筋３１は、その上端部３１ａが橋軸方向に屈曲させられている。この上端部３１ａは、上部側の床版鉄筋１１と下部側の床版鉄筋１１との間に入れられる。
【解決手段】 床版１と鋼製主桁２と橋台３とから構成される鋼ポータルラーメン橋の鋼製主桁２と橋台３との接合構造であって、鋼製主桁２の端部は、橋台３の上部に埋め込まれ、この橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２のフランジ２１およびウェブ２２には、複数の開孔部２１ａ，２２ａが設けられている。また、橋台３において、鉛直方向に延びる複数の橋台主鉄筋３１は、その上端部３１ａが橋軸方向に屈曲させられている。この上端部３１ａは、上部側の床版鉄筋１１と下部側の床版鉄筋１１との間に入れられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製主桁と下部工との接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、鋼・コンクリート合成桁橋では、鋼製主桁と鉄筋コンクリート床版との間に生じるずれを防止するために、ずれ止めを用いて鋼製主桁と鉄筋コンクリート床版を結合させている。このようなずれ止めとしては、鋼製主桁のフランジ上に取り付けられるスタッドジベルや孔あき鋼板ジベルがある（非特許文献１参照）。
【０００３】
また、下記特許文献１には、鋼製主桁の上下フランジおよびウェブに孔あき鋼板ジベルを溶接することや、鋼製主桁の上下フランジまたはウェブに開孔部を設けて、この開孔部に橋脚部主鉄筋または抵抗鋼材を挿通することによって、ずれ止め効果を向上させている。
【非特許文献１】「鋼・コンクリート複合構造の理論と設計（２）応用編：設計編」、土木学会、平成１１年４月３０日、第１版、第１刷、第９−１４頁
【特許文献１】特許第３６６０８２６号公報（第８図、第１０図参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、ずれ止めとして、鋼製主桁の上下フランジおよびウェブにスタッドジベルや孔あき鋼板ジベルを取り付ける場合には、別部材として用意されたスタッドジベルや孔あき鋼板ジベルを鋼製主桁に取り付ける工程が必要となるため、作業工程が煩雑になるとともにコスト増の要因になっていた。
【０００５】
また、従来の孔明き鋼板ジベルは、主として押し抜きせん断耐力を考慮して（押し抜きせん断状態を想定して）開発や実施がなされている。この場合、せん断面に対して垂直方向に半無限に存在するコンクリート躯体によって拘束されることが想定されている。一方、この拘束力に関する研究も多く行なわれてきている。例えば、床版内に従来の孔明き鋼板ジベルの板の面を水平に配置することも考えられる。しかしながら、この場合には、片面方向すなわち床版の上面が自由面となるため、半無限的にあるコンクリートで両側から拘束されている場合に比べて、床版の上面側からの拘束力が弱く、ジベルによるずれ止め効果をあまり期待することができない。
【０００６】
さらに、従来の鋼製主桁に設けられた開孔部は、この開孔部に橋脚部主鉄筋または抵抗鋼材を通すために設けられている。したがって、この場合には構造が複雑になり、コスト増の要因になっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するために、ずれ止め効果および施工性を向上させ、コストを削減させることができる鋼製主桁と下部工との接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造は、橋梁床版の下面に配置される鋼製主桁とコンクリート製の下部工とを接合する接合構造であって、鋼製主桁は、下部工の上部に埋め込まれ、下部工の上部に埋め込まれている鋼製主桁のフランジには、ずれ止めの開孔部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、鋼製主桁のフランジに開孔部が設けられているため、この鋼製主桁を下部工の上部に埋め込むときに、この開孔部に橋台を構築するためのコンクリートを充填させることができる。これにより、鋼製主桁と周囲のコンクリートとが一体化されるため、鋼製主桁と下部工との間のずれに対する抵抗力を増強させることができる。鋼製主桁本体に孔を開けることで、ずれ止め効果が得られるため、施工性を向上させることができるとともに、コストを削減することもできる。
【００１０】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造において、上記橋梁床版には、橋軸直角方向の床版主鉄筋および橋軸方向の床版配力鉄筋が複数配筋されており、床版主鉄筋および床版配力鉄筋は、上記下部工の上方では、床版主鉄筋が床版配力鉄筋の下側に配筋されていることが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、床版配力鉄筋で床版主鉄筋を上方から抑えることができるため、床版主鉄筋の下部にあるコンクリートによる鋼製主桁の上フランジへの支圧力を大きくすることができる。すなわち、床版に配筋されている床版主鉄筋と床版配力鉄筋の一部の配置関係を入れ替えるだけで、床版と下部工との一体化をより強固にすることができる。これにより、コストを低く抑えつつ、結合部における耐力を増大させることができる。
【００１２】
また、本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造は、橋梁床版の下面に配置される鋼製主桁とコンクリート製の下部工とを接合する接合構造であって、鋼製主桁は、下部工の上部に埋め込まれ、橋梁床版には、橋軸直角方向の床版主鉄筋および橋軸方向の床版配力鉄筋が複数配筋されており、床版主鉄筋および床版配力鉄筋は、下部工の上方では、床版主鉄筋が床版配力鉄筋の下側に配筋されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、床版配力鉄筋で床版主鉄筋を上方から抑えることができるため、床版主鉄筋の下部にあるコンクリートによる鋼製主桁の上フランジへの支圧力を大きくすることができる。すなわち、床版に配筋されている床版主鉄筋と床版配力鉄筋の一部の配置関係を入れ替えるだけで、床版と下部工との一体化をより強固にすることができる。これにより、コストを低く抑えつつ、結合部における耐力を増大させることができる。
【００１４】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造において、上記下部工の上部に埋め込まれている鋼製主桁の上方を通過する床版主鉄筋のうち、いずれか複数の床版主鉄筋を上方から拘束するための橋軸方向の拘束筋を、鋼製主桁の両側に配筋することが好ましい。このようにすれば、下部工の上部に埋め込まれている鋼製主桁を、上方からより強固に拘束させることができる。
【００１５】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造において、上記下部工の上部に埋め込まれている鋼製主桁の上方に配筋されている床版配力鉄筋を上方から拘束するための橋軸直角方向の拘束筋を配筋することが好ましい。このようにすれば、下部工の上部に埋め込まれている鋼製主桁を、上方からより強固に拘束させることができる。
【００１６】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造において、上記下部工は橋台であり、当該橋台には鉛直方向の橋台主鉄筋が複数配筋されており、橋台主鉄筋は、当該橋台主鉄筋の上端部が橋軸方向に屈曲させられて、当該上端部が、橋台の上部に埋め込まれている鋼製主桁の上方、かつ、床版主鉄筋および床版配力鉄筋の下方に位置することが好ましい。このようにすれば、橋梁床版と橋台とをより強固に一体化させることができる。
【００１７】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造において、上記鋼製主桁の上方に位置する橋台主鉄筋の上端部を上方から拘束するための橋軸直角方向の拘束筋を、橋台の上部に埋め込まれている鋼製主桁の上方に位置するように配筋することが好ましい。このようにすれば、橋台主鉄筋の上端部を、上方からより強固に拘束することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る鋼製主桁と下部工との接合構造によれば、ずれ止め効果および施工性を向上させ、コストを削減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る鋼製主桁と下部工との接合構造を有する橋梁の実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２０】
[第１実施形態]
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１および図２を参照して、本発明の実施形態における鋼製主桁と橋台との接合構造を有する鋼ポータルラーメン橋について説明する。図１は、鋼ポータルラーメン橋の側面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２１】
図１に示すように、鋼ポータルラーメン橋は、上部工を構成する床版１および鋼製主桁２と、下部工を構成する橋台３とに大別される。第１実施形態における鋼製主桁２は、Ｉ断面型であり、上下のフランジ２１と、このフランジ間を連結するウェブ２２とから構成される。なお、鋼製主桁は、Ｉ断面型には限定されず、箱断面型であってもよい。また、橋台３は、鉄筋コンクリートや鉄骨鉄筋コンクリート等のコンクリート製の構造物である。
【００２２】
図３〜図５を参照して、第１実施形態における鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明する。図３は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ断面図であり、図５は、図３のＣ−Ｃ断面図である。なお、図３は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等を省略している。
【００２３】
図３および図４に示すように、鋼製主桁２の端部は、橋台３の上部に埋め込まれ、橋台３と一体化されている。鋼製主桁２の端部にある上下のフランジ２１およびウェブ２２には、複数の開孔部２１ａ，２２ａが設けられている。すなわち、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上下のフランジ２１およびウェブ２２には、複数の開孔部２１ａ，２２ａが設けられている。これらの開孔部２１ａ，２２ａは、上部工と下部工との間のずれ止めとして機能する。具体的に説明すると、鋼製主桁２の上下のフランジ２１やウェブ２２に開孔部２１ａ，２２ａを設けて、この開孔部２１ａ，２２ａに、橋台３を構築するためのコンクリートを充填することによって、鋼製主桁２と周囲のコンクリートとが分離しないように一体化させることができる。これにより、鋼製主桁２と橋台３との間のずれに対する抵抗力を増強させることができる。なお、開孔部２１ａ，２２ａは、必ずしも複数設けることを要さず、一の開孔部２１ａ，２２ａを設けることとしてもよい。
【００２４】
このように、鋼製主桁２本体に孔を開けることにより、従来の孔明き鋼板ジベルによって得られる効果を奏することができる。したがって、従来の孔明き鋼板ジベルのように、鋼製主桁２本体に孔あき鋼板ジベル等の他部材を取り付けることなく、同様の効果を得ることができる。これにより、コストを削減することができる。また、橋台３のコンクリートを鋼製主桁２の開孔部２１ａ，２２ａに充填することによって鋼製主桁２を拘束するため、上述した背景技術のように開孔部に橋脚部主鉄筋や抵抗鋼材貫通鉄筋を挿通する必要がなく、構造を単純にすることができる。これにより、施工性を向上させることができるとともに、コストを削減することもできる。また、橋台３のコンクリートで鋼製主桁２と橋台３を一体化するため、鋼製主桁２の溶接欠陥に対して配慮する必要がない。
【００２５】
また、第１実施形態における接合構造では、床版１の上面からの拘束力は期待できない。しかしながら、鋼製主桁２と橋台３の接合部では、鋼製主桁２に載荷される荷重Ｐ（自動車荷重等による活荷重や、自重による死荷重）によって、鋼製主桁２に曲げモーメントが働くため、この曲げモーメントによって接合部にある鋼製主桁２の上下のフランジ２１面に支圧力ＰＡがかかる（図１８参照）。また、この曲げモーメントによって支圧力ＰＡ（圧縮力）がかかる上下のフランジ２１部分の反対側に位置するフランジ２１部分には引張力ＰＢが働く（図１９参照）。鋼製主桁２に載荷される荷重が大きくなればなるほど、この曲げモーメントは大きくなる。これに伴い、床版１に配筋されている後述する床版鉄筋による鋼製主桁２の上方にあるコンクリートを鋼製主桁２に押し付ける力が大きくなる。これにより、開孔部２１ａ，２２ａによる抵抗力が大きくなる。つまり、鋼製主桁２に載荷される荷重が大きくなればなるほど、開孔部２１ａ，２２ａによる抵抗力が大きくなり、安定する。したがって、特に、鋼製主桁２の上下のフランジ２１に開孔部２１ａを設ける構造は、この力学的な機構を利用した合理的な構造であるといえる。
【００２６】
図４および図５に示すように、床版１には、その上部と下部のそれぞれに床版鉄筋１１が配筋されている。それぞれの床版鉄筋１１は、橋軸直角方向に配筋された複数の床版主鉄筋１１ａと、橋軸方向に配筋された複数の床版配力鉄筋１１ｂとで構成されている。床版鉄筋１１は、橋台３の上方においては、床版主鉄筋１１ａの上部に床版配力鉄筋１１ｂが位置するのに対し、橋台３の上方以外においては、床版主鉄筋１１ａの下部に床版配力鉄筋１１ｂが位置する。すなわち、橋台３の上方とそれ以外とでは、床版主鉄筋１１ａと床版配力鉄筋１１ｂの上下の位置関係が逆転する。このように、橋台３の上方で、床版主鉄筋１１ａを、床版配力鉄筋１１ｂの下部に位置させることによって、床版配力鉄筋１１ｂで床版主鉄筋１１ａを上方から抑えることができるため、床版主鉄筋１１ａの下部にあるコンクリートによる鋼製主桁２の上フランジ２１への支圧力を大きくすることができる。これにより、鋼製主桁２に載荷された荷重（活荷重・死荷重）を、鋼製主桁２が組み込まれた橋台３と床版１とを一体化させるための力として有効に利用することができる。
【００２７】
このように、床版１に配筋されている床版主鉄筋１１ａと床版配力鉄筋１１ｂの一部の配置関係を入れ替えるだけで、床版１と橋台３との一体化をより強固にすることができる。これにより、コストを低く抑えつつ、結合部における耐力を増大させることができる。
【００２８】
図３に示すように、橋台３には、鉛直方向に延びる複数の橋台主鉄筋３１が配筋されている。図４および図５に示すように、橋台主鉄筋３１は、その上端部３１ａが橋軸方向に屈曲させられている。この上端部３１ａは、上部側の床版鉄筋１１と下部側の床版鉄筋１１との間に入れられる。本発明における実施形態では、上端部３１ａを橋軸方向に屈曲させた橋台主鉄筋３１のことを、その形状からＬ字筋３１と呼ぶことにする。このようなＬ字筋３１を設けることで、床版１と橋台３とをより強固に一体化させることができる。また、図５に示すように、Ｌ字筋３１を、橋台３の上部以外にも設けることで、床版１と橋台３との一体化をより強固にすることができる。なお、図１〜図３に示すＬ字筋３１は、内側と外側で２段に配筋されているが、Ｌ字筋３１の配筋方法はこれに限られず、Ｌ字筋３１を、１段だけ配筋することとしてもよいし、３段以上配筋することとしてもよい。
【００２９】
このようなＬ字筋３１を設けることによって、橋台３の上部に組み込まれている鋼製主桁２を上方からより強固に拘束することができる。これにより、結合部における橋台３と床版１とをより強固に一体化させることができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。
【００３０】
なお、上述した第１実施形態では、鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明しているが、下部工が橋台と橋脚によって構成されている場合には、鋼製主桁と橋脚との接合構造にも適用することができる。ただし、鋼製主桁と橋脚との接合構造の場合には、Ｌ字筋３１は適用されない。
【００３１】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図６および図７を参照して、第２実施形態における鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明する。図６は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図７は、図６のＤ−Ｄ断面図である。なお、図６は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等（橋軸直角拘束筋１２を除く）を省略している。
【００３２】
図６および図７に示すように、第２実施形態における鋼製主桁と橋台の接合構造には、Ｌ字筋３１の上端部３１ａを上方から拘束するための橋軸直角方向の橋軸直角拘束筋１２がさらに配筋されている点で、第１実施形態における鋼製主桁と橋台との接合構造とは異なる。したがって、それ以外の構成については、第１実施形態における各構成と同様であるため、各構成要素には同一の符合を付してその説明を省略するとともに、以下においては第１実施形態との相違点について詳述する。
【００３３】
図６および図７に示すように、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａ先端付近上には、橋軸直角方向の橋軸直角拘束筋１２が３本配筋されている。これらの橋軸直角拘束筋１２は、コ字状に形成されており、Ｌ字筋３１の上端部３１ａに当接して配筋されている。このような橋軸直角拘束筋１２を、Ｌ字筋３１の上端部３１ａ先端付近に配筋することによって、Ｌ字筋３１の上端部３１ａの先端を、上方からより強固に拘束することができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。なお、図６および図７に示す橋軸直角拘束筋１２は、３本配筋されているが、橋軸直角拘束筋１２の配筋本数はこれに限られず、２本以下の橋軸直角拘束筋１２を配筋することとしてもよいし、４本以上の橋軸直角拘束筋１２を配筋することとしてもよい。また、橋軸直角拘束筋１２の両端部を、上フランジ２１の開孔部２１ａに挿入することとしてもよい。
【００３４】
[第２実施形態の変形例]
なお、上述した第２実施形態における橋軸直角拘束筋１２は、Ｌ字筋３１上に当接して配筋されているが、橋軸直角拘束筋１２を配筋する位置は、これに限定されない。例えば、橋軸直角拘束筋１２を、床版配力鉄筋１１ｂ上に当接して配筋させてもよい。
【００３５】
図８〜図１０を参照して、第２実施形態の第１変形例における橋軸直角拘束筋１２の配筋位置について説明する。図８は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図９は、図８のＥ−Ｅ断面図であり、図１０は、図８の橋軸直角拘束筋１２付近Ｘを拡大した図である。なお、図８は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等（床版配力鉄筋１１ｂおよび橋軸直角拘束筋１２を除く）を省略している。
【００３６】
図８〜図１０に示すように、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａ先端付近上方にある床版鉄筋１１の上には、３本の橋軸直角拘束筋１２が配筋されている。これらの橋軸直角拘束筋１２は、床版配力鉄筋１１ｂに当接して配筋されている。このような橋軸直角拘束筋１２を、Ｌ字筋３１の上端部３１ａ先端付近、かつ床版配力鉄筋１１ｂの上に配筋することによって、床版配力鉄筋１１ｂとともにＬ字筋３１を上方から抑え込むことができる。したがって、Ｌ字筋３１の先端部を、上方から拘束する力をより増強させることができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。
【００３７】
また、上述した第２実施形態または第２実施形態の第１変形例における橋軸直角拘束筋１２は、Ｌ字筋３１の上端部３１ａ先端付近上方に配筋されているが、橋軸直角拘束筋１２を配筋する位置は、これに限定されない。例えば、橋軸直角拘束筋１２を、Ｌ字筋３１の上端部３１ａの屈曲部寄りにさらに配筋してもよい。
【００３８】
図１１および図１２を参照して、第２実施形態の第２変形例における橋軸直角拘束筋の配筋位置について説明する。図１１は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図１２は、図１１のＦ−Ｆ断面図である。なお、図１１は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等（床版配力鉄筋１１ｂおよび橋軸直角拘束筋１２ａ，１２ｂを除く）を省略している。
【００３９】
図１１および図１２に示すように、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａ先端付近上方にある床版鉄筋１１の上には、橋軸直角方向の橋軸直角拘束筋１２ａが３本配筋されている。これらの橋軸直角拘束筋１２ａは、床版配力鉄筋１１ｂに当接して配筋されている。また、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２のフランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａの上記先端付近よりも屈曲部寄りの上方にある床版鉄筋１１の上には、橋軸直角方向の橋軸直角拘束筋１２ｂが３本配筋されている。これらの橋軸直角拘束筋１２ａは、床版配力鉄筋１１ｂに当接して配筋されている。このように、橋軸直角拘束筋１２を複数の位置に配筋することによって、Ｌ字筋３１を上方から拘束する力をより増強させることができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。
【００４０】
また、第２変形例では、Ｌ字筋３１を１段だけ配筋している。これは、橋台によっては、橋台主鉄筋を１段のみ配筋することもあるため、このような場合の例示として挙げたものである。
【００４１】
なお、この第２実施形態の第２変形例では、鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明しているが、下部工として橋脚が用いられている場合には、鋼製主桁と橋脚との接合構造にも適用することができる。ただし、鋼製主桁と橋脚との接合構造の場合には、Ｌ字筋３１は適用されない。
【００４２】
[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１３および図１４を参照して、第３実施形態における鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明する。図１３は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図１４は、図１３のＧ−Ｇ断面図である。なお、図１３は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等（床版主鉄筋１１ａおよび橋軸拘束筋１３を除く）を省略している。
【００４３】
図１３および図１４に示すように、第３実施形態における鋼製主桁と橋台の接合構造には、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上方に配筋されている床版主鉄筋１１ａのうち、Ｌ字筋３１の上端部３１ａの先端付近を通過する複数の床版主鉄筋１１ａを上方から拘束するための橋軸方向の橋軸拘束筋１３が、鋼製主桁２の両側に配筋されている点で、第１実施形態における鋼製主桁と橋台との接合構造とは異なる。したがって、それ以外の構成については、第１実施形態における各構成と同様であるため、各構成要素には同一の符合を付してその説明を省略するとともに、以下においては第１実施形態との相違点について詳述する。
【００４４】
図１５は、図１３の橋軸拘束筋１３付近Ｙを拡大した図である。図１３〜図１５に示すように、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａ先端付近を通過する複数の床版主鉄筋１１ａを上方から拘束するための橋軸拘束筋１３が、配筋されている。この橋軸拘束筋１３は、鋼製主桁２の両側に１本ずつ配筋されている。これらの橋軸拘束筋１３は、床版主鉄筋１１ａに当接して配筋されている。このような橋軸拘束筋１３を設けることによって、Ｌ字筋３１の上端部３１ａ先端を、上方からより強固に拘束することができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。
【００４５】
[第３実施形態の変形例]
なお、上述した第３実施形態における橋軸拘束筋１３は、Ｌ字筋３１の上端部３１ａ先端付近を通過する複数の床版主鉄筋１１ａを上方から拘束する位置に配筋されているが、橋軸拘束筋１３を配筋する位置は、これに限定されない。例えば、橋軸拘束筋１３を、Ｌ字筋３１の上端部３１ａの屈曲部寄りにさらに配筋してもよい。
【００４６】
図１６および図１７を参照して、第３実施形態の変形例における橋軸拘束筋の配筋位置について説明する。図１６は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図１７は、図１６のＨ−Ｈ断面図である。なお、図１６は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等（床版主鉄筋１１ａおよび橋軸拘束筋１３ａ，１３ｂ）を省略している。
【００４７】
図１６および図１７に示すように、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａ先端付近を通過する複数の床版主鉄筋１１ａの上には、橋軸方向の橋軸拘束筋１３ａが配筋されている。この橋軸拘束筋１３ａは、鋼製主桁２の両側に１本ずつ配筋されている。これらの橋軸拘束筋１３ａは、床版主鉄筋１１ａに当接して配筋されている。また、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａの上記先端付近よりも屈曲部寄りを通過する複数の床版主鉄筋１１ａの上には、橋軸方向の橋軸拘束筋１３ｂが配筋されている。この橋軸拘束筋１３ｂは、鋼製主桁２の両側に１本ずつ配筋されている。これらの橋軸拘束筋１３ｂは、床版主鉄筋１１ａに当接して配筋されている。このように、橋軸拘束筋１３を複数の位置に配筋することによって、Ｌ字筋３１を上方から拘束する力をより増強させることができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。
【００４８】
また、本変形例では、Ｌ字筋３１を１段だけ配筋している。これは、橋台によっては、橋台主鉄筋を１段のみ配筋することもあるため、このような場合の例示として挙げたものである。
【００４９】
なお、この第３実施形態の変形例では、鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明しているが、下部工として橋脚が用いられている場合には、鋼製主桁と橋脚との接合構造にも適用することができる。ただし、鋼製主桁と橋脚との接合構造の場合には、Ｌ字筋３１は適用されない。
【００５０】
さらに、上述した各実施形態およびその変形例における接合構造は、適宜自由に組み合わせることができる。また、上述した各実施形態およびその変形例における接合構造と、従来のスタッドジベルや孔あき鋼板ジベルを用いた接合構造とを併用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】各実施形態における鋼製主桁と橋台との接合構造を有する鋼ポータルラーメン橋の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１実施形態における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】第２実施形態における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】第２実施形態の第１変形例における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ断面図である。
【図１０】図８に示す橋軸直角拘束筋付近を拡大した図である。
【図１１】第２実施形態の第２変形例における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図１２】図１１のＦ−Ｆ断面図である。
【図１３】第３実施形態における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図１４】図１３のＧ−Ｇ断面図である。
【図１５】図１３に示す橋軸拘束筋付近を拡大した図である。
【図１６】第３実施形態の変形例における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図１７】図１６のＨ−Ｈ断面図である。
【図１８】荷重により働く曲げモーメントで支圧力がかかる仕組みを説明するための図である。
【図１９】荷重により働く曲げモーメントによって支圧力および引張力がかかる仕組みを説明するための図である。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・床版、２・・・鋼製主桁、３・・・橋台、１１・・・床版鉄筋、１１ａ・・・床版主鉄筋、１１ｂ・・・床版配力鉄筋、１２，１２ａ，１２ｂ・・・橋軸直角拘束筋、１３，１３ａ，１３ｂ・・・橋軸拘束筋、２１・・・フランジ、２２・・・ウェブ、２１ａ，２２ａ・・・開孔部、３１・・・橋台主鉄筋（Ｌ字筋）、３１ａ・・・上端部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼製主桁と下部工との接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、鋼・コンクリート合成桁橋では、鋼製主桁と鉄筋コンクリート床版との間に生じるずれを防止するために、ずれ止めを用いて鋼製主桁と鉄筋コンクリート床版を結合させている。このようなずれ止めとしては、鋼製主桁のフランジ上に取り付けられるスタッドジベルや孔あき鋼板ジベルがある（非特許文献１参照）。
【０００３】
また、下記特許文献１には、鋼製主桁の上下フランジおよびウェブに孔あき鋼板ジベルを溶接することや、鋼製主桁の上下フランジまたはウェブに開孔部を設けて、この開孔部に橋脚部主鉄筋または抵抗鋼材を挿通することによって、ずれ止め効果を向上させている。
【非特許文献１】「鋼・コンクリート複合構造の理論と設計（２）応用編：設計編」、土木学会、平成１１年４月３０日、第１版、第１刷、第９−１４頁
【特許文献１】特許第３６６０８２６号公報（第８図、第１０図参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、ずれ止めとして、鋼製主桁の上下フランジおよびウェブにスタッドジベルや孔あき鋼板ジベルを取り付ける場合には、別部材として用意されたスタッドジベルや孔あき鋼板ジベルを鋼製主桁に取り付ける工程が必要となるため、作業工程が煩雑になるとともにコスト増の要因になっていた。
【０００５】
また、従来の孔明き鋼板ジベルは、主として押し抜きせん断耐力を考慮して（押し抜きせん断状態を想定して）開発や実施がなされている。この場合、せん断面に対して垂直方向に半無限に存在するコンクリート躯体によって拘束されることが想定されている。一方、この拘束力に関する研究も多く行なわれてきている。例えば、床版内に従来の孔明き鋼板ジベルの板の面を水平に配置することも考えられる。しかしながら、この場合には、片面方向すなわち床版の上面が自由面となるため、半無限的にあるコンクリートで両側から拘束されている場合に比べて、床版の上面側からの拘束力が弱く、ジベルによるずれ止め効果をあまり期待することができない。
【０００６】
さらに、従来の鋼製主桁に設けられた開孔部は、この開孔部に橋脚部主鉄筋または抵抗鋼材を通すために設けられている。したがって、この場合には構造が複雑になり、コスト増の要因になっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するために、ずれ止め効果および施工性を向上させ、コストを削減させることができる鋼製主桁と下部工との接合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造は、橋梁床版の下面に配置される鋼製主桁とコンクリート製の下部工とを接合する接合構造であって、鋼製主桁は、下部工の上部に埋め込まれ、下部工の上部に埋め込まれている鋼製主桁のフランジには、ずれ止めの開孔部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、鋼製主桁のフランジに開孔部が設けられているため、この鋼製主桁を下部工の上部に埋め込むときに、この開孔部に橋台を構築するためのコンクリートを充填させることができる。これにより、鋼製主桁と周囲のコンクリートとが一体化されるため、鋼製主桁と下部工との間のずれに対する抵抗力を増強させることができる。鋼製主桁本体に孔を開けることで、ずれ止め効果が得られるため、施工性を向上させることができるとともに、コストを削減することもできる。
【００１０】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造において、上記橋梁床版には、橋軸直角方向の床版主鉄筋および橋軸方向の床版配力鉄筋が複数配筋されており、床版主鉄筋および床版配力鉄筋は、上記下部工の上方では、床版主鉄筋が床版配力鉄筋の下側に配筋されていることが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、床版配力鉄筋で床版主鉄筋を上方から抑えることができるため、床版主鉄筋の下部にあるコンクリートによる鋼製主桁の上フランジへの支圧力を大きくすることができる。すなわち、床版に配筋されている床版主鉄筋と床版配力鉄筋の一部の配置関係を入れ替えるだけで、床版と下部工との一体化をより強固にすることができる。これにより、コストを低く抑えつつ、結合部における耐力を増大させることができる。
【００１２】
また、本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造は、橋梁床版の下面に配置される鋼製主桁とコンクリート製の下部工とを接合する接合構造であって、鋼製主桁は、下部工の上部に埋め込まれ、橋梁床版には、橋軸直角方向の床版主鉄筋および橋軸方向の床版配力鉄筋が複数配筋されており、床版主鉄筋および床版配力鉄筋は、下部工の上方では、床版主鉄筋が床版配力鉄筋の下側に配筋されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、床版配力鉄筋で床版主鉄筋を上方から抑えることができるため、床版主鉄筋の下部にあるコンクリートによる鋼製主桁の上フランジへの支圧力を大きくすることができる。すなわち、床版に配筋されている床版主鉄筋と床版配力鉄筋の一部の配置関係を入れ替えるだけで、床版と下部工との一体化をより強固にすることができる。これにより、コストを低く抑えつつ、結合部における耐力を増大させることができる。
【００１４】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造において、上記下部工の上部に埋め込まれている鋼製主桁の上方を通過する床版主鉄筋のうち、いずれか複数の床版主鉄筋を上方から拘束するための橋軸方向の拘束筋を、鋼製主桁の両側に配筋することが好ましい。このようにすれば、下部工の上部に埋め込まれている鋼製主桁を、上方からより強固に拘束させることができる。
【００１５】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造において、上記下部工の上部に埋め込まれている鋼製主桁の上方に配筋されている床版配力鉄筋を上方から拘束するための橋軸直角方向の拘束筋を配筋することが好ましい。このようにすれば、下部工の上部に埋め込まれている鋼製主桁を、上方からより強固に拘束させることができる。
【００１６】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造において、上記下部工は橋台であり、当該橋台には鉛直方向の橋台主鉄筋が複数配筋されており、橋台主鉄筋は、当該橋台主鉄筋の上端部が橋軸方向に屈曲させられて、当該上端部が、橋台の上部に埋め込まれている鋼製主桁の上方、かつ、床版主鉄筋および床版配力鉄筋の下方に位置することが好ましい。このようにすれば、橋梁床版と橋台とをより強固に一体化させることができる。
【００１７】
本発明の鋼製主桁と下部工との接合構造において、上記鋼製主桁の上方に位置する橋台主鉄筋の上端部を上方から拘束するための橋軸直角方向の拘束筋を、橋台の上部に埋め込まれている鋼製主桁の上方に位置するように配筋することが好ましい。このようにすれば、橋台主鉄筋の上端部を、上方からより強固に拘束することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る鋼製主桁と下部工との接合構造によれば、ずれ止め効果および施工性を向上させ、コストを削減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る鋼製主桁と下部工との接合構造を有する橋梁の実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２０】
[第１実施形態]
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１および図２を参照して、本発明の実施形態における鋼製主桁と橋台との接合構造を有する鋼ポータルラーメン橋について説明する。図１は、鋼ポータルラーメン橋の側面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２１】
図１に示すように、鋼ポータルラーメン橋は、上部工を構成する床版１および鋼製主桁２と、下部工を構成する橋台３とに大別される。第１実施形態における鋼製主桁２は、Ｉ断面型であり、上下のフランジ２１と、このフランジ間を連結するウェブ２２とから構成される。なお、鋼製主桁は、Ｉ断面型には限定されず、箱断面型であってもよい。また、橋台３は、鉄筋コンクリートや鉄骨鉄筋コンクリート等のコンクリート製の構造物である。
【００２２】
図３〜図５を参照して、第１実施形態における鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明する。図３は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ断面図であり、図５は、図３のＣ−Ｃ断面図である。なお、図３は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等を省略している。
【００２３】
図３および図４に示すように、鋼製主桁２の端部は、橋台３の上部に埋め込まれ、橋台３と一体化されている。鋼製主桁２の端部にある上下のフランジ２１およびウェブ２２には、複数の開孔部２１ａ，２２ａが設けられている。すなわち、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上下のフランジ２１およびウェブ２２には、複数の開孔部２１ａ，２２ａが設けられている。これらの開孔部２１ａ，２２ａは、上部工と下部工との間のずれ止めとして機能する。具体的に説明すると、鋼製主桁２の上下のフランジ２１やウェブ２２に開孔部２１ａ，２２ａを設けて、この開孔部２１ａ，２２ａに、橋台３を構築するためのコンクリートを充填することによって、鋼製主桁２と周囲のコンクリートとが分離しないように一体化させることができる。これにより、鋼製主桁２と橋台３との間のずれに対する抵抗力を増強させることができる。なお、開孔部２１ａ，２２ａは、必ずしも複数設けることを要さず、一の開孔部２１ａ，２２ａを設けることとしてもよい。
【００２４】
このように、鋼製主桁２本体に孔を開けることにより、従来の孔明き鋼板ジベルによって得られる効果を奏することができる。したがって、従来の孔明き鋼板ジベルのように、鋼製主桁２本体に孔あき鋼板ジベル等の他部材を取り付けることなく、同様の効果を得ることができる。これにより、コストを削減することができる。また、橋台３のコンクリートを鋼製主桁２の開孔部２１ａ，２２ａに充填することによって鋼製主桁２を拘束するため、上述した背景技術のように開孔部に橋脚部主鉄筋や抵抗鋼材貫通鉄筋を挿通する必要がなく、構造を単純にすることができる。これにより、施工性を向上させることができるとともに、コストを削減することもできる。また、橋台３のコンクリートで鋼製主桁２と橋台３を一体化するため、鋼製主桁２の溶接欠陥に対して配慮する必要がない。
【００２５】
また、第１実施形態における接合構造では、床版１の上面からの拘束力は期待できない。しかしながら、鋼製主桁２と橋台３の接合部では、鋼製主桁２に載荷される荷重Ｐ（自動車荷重等による活荷重や、自重による死荷重）によって、鋼製主桁２に曲げモーメントが働くため、この曲げモーメントによって接合部にある鋼製主桁２の上下のフランジ２１面に支圧力ＰＡがかかる（図１８参照）。また、この曲げモーメントによって支圧力ＰＡ（圧縮力）がかかる上下のフランジ２１部分の反対側に位置するフランジ２１部分には引張力ＰＢが働く（図１９参照）。鋼製主桁２に載荷される荷重が大きくなればなるほど、この曲げモーメントは大きくなる。これに伴い、床版１に配筋されている後述する床版鉄筋による鋼製主桁２の上方にあるコンクリートを鋼製主桁２に押し付ける力が大きくなる。これにより、開孔部２１ａ，２２ａによる抵抗力が大きくなる。つまり、鋼製主桁２に載荷される荷重が大きくなればなるほど、開孔部２１ａ，２２ａによる抵抗力が大きくなり、安定する。したがって、特に、鋼製主桁２の上下のフランジ２１に開孔部２１ａを設ける構造は、この力学的な機構を利用した合理的な構造であるといえる。
【００２６】
図４および図５に示すように、床版１には、その上部と下部のそれぞれに床版鉄筋１１が配筋されている。それぞれの床版鉄筋１１は、橋軸直角方向に配筋された複数の床版主鉄筋１１ａと、橋軸方向に配筋された複数の床版配力鉄筋１１ｂとで構成されている。床版鉄筋１１は、橋台３の上方においては、床版主鉄筋１１ａの上部に床版配力鉄筋１１ｂが位置するのに対し、橋台３の上方以外においては、床版主鉄筋１１ａの下部に床版配力鉄筋１１ｂが位置する。すなわち、橋台３の上方とそれ以外とでは、床版主鉄筋１１ａと床版配力鉄筋１１ｂの上下の位置関係が逆転する。このように、橋台３の上方で、床版主鉄筋１１ａを、床版配力鉄筋１１ｂの下部に位置させることによって、床版配力鉄筋１１ｂで床版主鉄筋１１ａを上方から抑えることができるため、床版主鉄筋１１ａの下部にあるコンクリートによる鋼製主桁２の上フランジ２１への支圧力を大きくすることができる。これにより、鋼製主桁２に載荷された荷重（活荷重・死荷重）を、鋼製主桁２が組み込まれた橋台３と床版１とを一体化させるための力として有効に利用することができる。
【００２７】
このように、床版１に配筋されている床版主鉄筋１１ａと床版配力鉄筋１１ｂの一部の配置関係を入れ替えるだけで、床版１と橋台３との一体化をより強固にすることができる。これにより、コストを低く抑えつつ、結合部における耐力を増大させることができる。
【００２８】
図３に示すように、橋台３には、鉛直方向に延びる複数の橋台主鉄筋３１が配筋されている。図４および図５に示すように、橋台主鉄筋３１は、その上端部３１ａが橋軸方向に屈曲させられている。この上端部３１ａは、上部側の床版鉄筋１１と下部側の床版鉄筋１１との間に入れられる。本発明における実施形態では、上端部３１ａを橋軸方向に屈曲させた橋台主鉄筋３１のことを、その形状からＬ字筋３１と呼ぶことにする。このようなＬ字筋３１を設けることで、床版１と橋台３とをより強固に一体化させることができる。また、図５に示すように、Ｌ字筋３１を、橋台３の上部以外にも設けることで、床版１と橋台３との一体化をより強固にすることができる。なお、図１〜図３に示すＬ字筋３１は、内側と外側で２段に配筋されているが、Ｌ字筋３１の配筋方法はこれに限られず、Ｌ字筋３１を、１段だけ配筋することとしてもよいし、３段以上配筋することとしてもよい。
【００２９】
このようなＬ字筋３１を設けることによって、橋台３の上部に組み込まれている鋼製主桁２を上方からより強固に拘束することができる。これにより、結合部における橋台３と床版１とをより強固に一体化させることができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。
【００３０】
なお、上述した第１実施形態では、鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明しているが、下部工が橋台と橋脚によって構成されている場合には、鋼製主桁と橋脚との接合構造にも適用することができる。ただし、鋼製主桁と橋脚との接合構造の場合には、Ｌ字筋３１は適用されない。
【００３１】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図６および図７を参照して、第２実施形態における鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明する。図６は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図７は、図６のＤ−Ｄ断面図である。なお、図６は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等（橋軸直角拘束筋１２を除く）を省略している。
【００３２】
図６および図７に示すように、第２実施形態における鋼製主桁と橋台の接合構造には、Ｌ字筋３１の上端部３１ａを上方から拘束するための橋軸直角方向の橋軸直角拘束筋１２がさらに配筋されている点で、第１実施形態における鋼製主桁と橋台との接合構造とは異なる。したがって、それ以外の構成については、第１実施形態における各構成と同様であるため、各構成要素には同一の符合を付してその説明を省略するとともに、以下においては第１実施形態との相違点について詳述する。
【００３３】
図６および図７に示すように、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａ先端付近上には、橋軸直角方向の橋軸直角拘束筋１２が３本配筋されている。これらの橋軸直角拘束筋１２は、コ字状に形成されており、Ｌ字筋３１の上端部３１ａに当接して配筋されている。このような橋軸直角拘束筋１２を、Ｌ字筋３１の上端部３１ａ先端付近に配筋することによって、Ｌ字筋３１の上端部３１ａの先端を、上方からより強固に拘束することができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。なお、図６および図７に示す橋軸直角拘束筋１２は、３本配筋されているが、橋軸直角拘束筋１２の配筋本数はこれに限られず、２本以下の橋軸直角拘束筋１２を配筋することとしてもよいし、４本以上の橋軸直角拘束筋１２を配筋することとしてもよい。また、橋軸直角拘束筋１２の両端部を、上フランジ２１の開孔部２１ａに挿入することとしてもよい。
【００３４】
[第２実施形態の変形例]
なお、上述した第２実施形態における橋軸直角拘束筋１２は、Ｌ字筋３１上に当接して配筋されているが、橋軸直角拘束筋１２を配筋する位置は、これに限定されない。例えば、橋軸直角拘束筋１２を、床版配力鉄筋１１ｂ上に当接して配筋させてもよい。
【００３５】
図８〜図１０を参照して、第２実施形態の第１変形例における橋軸直角拘束筋１２の配筋位置について説明する。図８は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図９は、図８のＥ−Ｅ断面図であり、図１０は、図８の橋軸直角拘束筋１２付近Ｘを拡大した図である。なお、図８は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等（床版配力鉄筋１１ｂおよび橋軸直角拘束筋１２を除く）を省略している。
【００３６】
図８〜図１０に示すように、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａ先端付近上方にある床版鉄筋１１の上には、３本の橋軸直角拘束筋１２が配筋されている。これらの橋軸直角拘束筋１２は、床版配力鉄筋１１ｂに当接して配筋されている。このような橋軸直角拘束筋１２を、Ｌ字筋３１の上端部３１ａ先端付近、かつ床版配力鉄筋１１ｂの上に配筋することによって、床版配力鉄筋１１ｂとともにＬ字筋３１を上方から抑え込むことができる。したがって、Ｌ字筋３１の先端部を、上方から拘束する力をより増強させることができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。
【００３７】
また、上述した第２実施形態または第２実施形態の第１変形例における橋軸直角拘束筋１２は、Ｌ字筋３１の上端部３１ａ先端付近上方に配筋されているが、橋軸直角拘束筋１２を配筋する位置は、これに限定されない。例えば、橋軸直角拘束筋１２を、Ｌ字筋３１の上端部３１ａの屈曲部寄りにさらに配筋してもよい。
【００３８】
図１１および図１２を参照して、第２実施形態の第２変形例における橋軸直角拘束筋の配筋位置について説明する。図１１は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図１２は、図１１のＦ−Ｆ断面図である。なお、図１１は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等（床版配力鉄筋１１ｂおよび橋軸直角拘束筋１２ａ，１２ｂを除く）を省略している。
【００３９】
図１１および図１２に示すように、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａ先端付近上方にある床版鉄筋１１の上には、橋軸直角方向の橋軸直角拘束筋１２ａが３本配筋されている。これらの橋軸直角拘束筋１２ａは、床版配力鉄筋１１ｂに当接して配筋されている。また、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２のフランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａの上記先端付近よりも屈曲部寄りの上方にある床版鉄筋１１の上には、橋軸直角方向の橋軸直角拘束筋１２ｂが３本配筋されている。これらの橋軸直角拘束筋１２ａは、床版配力鉄筋１１ｂに当接して配筋されている。このように、橋軸直角拘束筋１２を複数の位置に配筋することによって、Ｌ字筋３１を上方から拘束する力をより増強させることができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。
【００４０】
また、第２変形例では、Ｌ字筋３１を１段だけ配筋している。これは、橋台によっては、橋台主鉄筋を１段のみ配筋することもあるため、このような場合の例示として挙げたものである。
【００４１】
なお、この第２実施形態の第２変形例では、鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明しているが、下部工として橋脚が用いられている場合には、鋼製主桁と橋脚との接合構造にも適用することができる。ただし、鋼製主桁と橋脚との接合構造の場合には、Ｌ字筋３１は適用されない。
【００４２】
[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１３および図１４を参照して、第３実施形態における鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明する。図１３は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図１４は、図１３のＧ−Ｇ断面図である。なお、図１３は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等（床版主鉄筋１１ａおよび橋軸拘束筋１３を除く）を省略している。
【００４３】
図１３および図１４に示すように、第３実施形態における鋼製主桁と橋台の接合構造には、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上方に配筋されている床版主鉄筋１１ａのうち、Ｌ字筋３１の上端部３１ａの先端付近を通過する複数の床版主鉄筋１１ａを上方から拘束するための橋軸方向の橋軸拘束筋１３が、鋼製主桁２の両側に配筋されている点で、第１実施形態における鋼製主桁と橋台との接合構造とは異なる。したがって、それ以外の構成については、第１実施形態における各構成と同様であるため、各構成要素には同一の符合を付してその説明を省略するとともに、以下においては第１実施形態との相違点について詳述する。
【００４４】
図１５は、図１３の橋軸拘束筋１３付近Ｙを拡大した図である。図１３〜図１５に示すように、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａ先端付近を通過する複数の床版主鉄筋１１ａを上方から拘束するための橋軸拘束筋１３が、配筋されている。この橋軸拘束筋１３は、鋼製主桁２の両側に１本ずつ配筋されている。これらの橋軸拘束筋１３は、床版主鉄筋１１ａに当接して配筋されている。このような橋軸拘束筋１３を設けることによって、Ｌ字筋３１の上端部３１ａ先端を、上方からより強固に拘束することができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。
【００４５】
[第３実施形態の変形例]
なお、上述した第３実施形態における橋軸拘束筋１３は、Ｌ字筋３１の上端部３１ａ先端付近を通過する複数の床版主鉄筋１１ａを上方から拘束する位置に配筋されているが、橋軸拘束筋１３を配筋する位置は、これに限定されない。例えば、橋軸拘束筋１３を、Ｌ字筋３１の上端部３１ａの屈曲部寄りにさらに配筋してもよい。
【００４６】
図１６および図１７を参照して、第３実施形態の変形例における橋軸拘束筋の配筋位置について説明する。図１６は、鋼製主桁２と橋台３との接合部付近を真上から見た平面図であり、図１７は、図１６のＨ−Ｈ断面図である。なお、図１６は、図面を見やすくするために、鋼製主桁２の上フランジ２１面の上部に位置する各部材等（床版主鉄筋１１ａおよび橋軸拘束筋１３ａ，１３ｂ）を省略している。
【００４７】
図１６および図１７に示すように、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａ先端付近を通過する複数の床版主鉄筋１１ａの上には、橋軸方向の橋軸拘束筋１３ａが配筋されている。この橋軸拘束筋１３ａは、鋼製主桁２の両側に１本ずつ配筋されている。これらの橋軸拘束筋１３ａは、床版主鉄筋１１ａに当接して配筋されている。また、橋台３の上部に埋め込まれている鋼製主桁２の上フランジ２１の上方に位置するＬ字筋３１の上端部３１ａの上記先端付近よりも屈曲部寄りを通過する複数の床版主鉄筋１１ａの上には、橋軸方向の橋軸拘束筋１３ｂが配筋されている。この橋軸拘束筋１３ｂは、鋼製主桁２の両側に１本ずつ配筋されている。これらの橋軸拘束筋１３ｂは、床版主鉄筋１１ａに当接して配筋されている。このように、橋軸拘束筋１３を複数の位置に配筋することによって、Ｌ字筋３１を上方から拘束する力をより増強させることができるとともに、図１９に示す引張力ＰＢを、小さくする、または圧縮力に変えることができる。
【００４８】
また、本変形例では、Ｌ字筋３１を１段だけ配筋している。これは、橋台によっては、橋台主鉄筋を１段のみ配筋することもあるため、このような場合の例示として挙げたものである。
【００４９】
なお、この第３実施形態の変形例では、鋼製主桁２と橋台３との接合構造について説明しているが、下部工として橋脚が用いられている場合には、鋼製主桁と橋脚との接合構造にも適用することができる。ただし、鋼製主桁と橋脚との接合構造の場合には、Ｌ字筋３１は適用されない。
【００５０】
さらに、上述した各実施形態およびその変形例における接合構造は、適宜自由に組み合わせることができる。また、上述した各実施形態およびその変形例における接合構造と、従来のスタッドジベルや孔あき鋼板ジベルを用いた接合構造とを併用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】各実施形態における鋼製主桁と橋台との接合構造を有する鋼ポータルラーメン橋の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１実施形態における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】第２実施形態における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ断面図である。
【図８】第２実施形態の第１変形例における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ断面図である。
【図１０】図８に示す橋軸直角拘束筋付近を拡大した図である。
【図１１】第２実施形態の第２変形例における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図１２】図１１のＦ−Ｆ断面図である。
【図１３】第３実施形態における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図１４】図１３のＧ−Ｇ断面図である。
【図１５】図１３に示す橋軸拘束筋付近を拡大した図である。
【図１６】第３実施形態の変形例における鋼製主桁と橋台との接合部付近を真上から見た平面図である。
【図１７】図１６のＨ−Ｈ断面図である。
【図１８】荷重により働く曲げモーメントで支圧力がかかる仕組みを説明するための図である。
【図１９】荷重により働く曲げモーメントによって支圧力および引張力がかかる仕組みを説明するための図である。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・床版、２・・・鋼製主桁、３・・・橋台、１１・・・床版鉄筋、１１ａ・・・床版主鉄筋、１１ｂ・・・床版配力鉄筋、１２，１２ａ，１２ｂ・・・橋軸直角拘束筋、１３，１３ａ，１３ｂ・・・橋軸拘束筋、２１・・・フランジ、２２・・・ウェブ、２１ａ，２２ａ・・・開孔部、３１・・・橋台主鉄筋（Ｌ字筋）、３１ａ・・・上端部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁床版の下面に配置される鋼製主桁とコンクリート製の下部工とを接合する接合構造であって、
前記鋼製主桁は、前記下部工の上部に埋め込まれ、
前記下部工の上部に埋め込まれている前記鋼製主桁のフランジには、ずれ止めの開孔部が設けられていることを特徴とする鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項２】
前記橋梁床版には、橋軸直角方向の床版主鉄筋および橋軸方向の床版配力鉄筋が複数配筋されており、
前記床版主鉄筋および前記床版配力鉄筋は、前記下部工の上方では、前記床版主鉄筋が前記床版配力鉄筋の下側に配筋されていることを特徴とする請求項１記載の鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項３】
橋梁床版の下面に配置される鋼製主桁とコンクリート製の下部工とを接合する接合構造であって、
前記鋼製主桁は、前記下部工の上部に埋め込まれ、
前記橋梁床版には、橋軸直角方向の床版主鉄筋および橋軸方向の床版配力鉄筋が複数配筋されており、
前記床版主鉄筋および前記床版配力鉄筋は、前記下部工の上方では、前記床版主鉄筋が前記床版配力鉄筋の下側に配筋されていることを特徴とする鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項４】
前記下部工の上部に埋め込まれている前記鋼製主桁の上方を通過する前記床版主鉄筋のうち、いずれか複数の前記床版主鉄筋を上方から拘束するための橋軸方向の拘束筋を、前記鋼製主桁の両側に配筋することを特徴とする請求項２または３記載の鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項５】
前記下部工の上部に埋め込まれている前記鋼製主桁の上方に配筋されている前記床版配力鉄筋を上方から拘束するための橋軸直角方向の拘束筋を配筋することを特徴とする請求項２または３記載の鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項６】
前記下部工は橋台であり、当該橋台には鉛直方向の橋台主鉄筋が複数配筋されており、
前記橋台主鉄筋は、当該橋台主鉄筋の上端部が橋軸方向に屈曲させられて、当該上端部が、前記橋台の上部に埋め込まれている前記鋼製主桁の上方、かつ、前記床版主鉄筋および前記床版配力鉄筋の下方に位置することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項７】
前記鋼製主桁の上方に位置する前記橋台主鉄筋の上端部を上方から拘束するための橋軸直角方向の拘束筋を、前記橋台の上部に埋め込まれている前記鋼製主桁の上方に位置するように配筋することを特徴とする請求項６記載の鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項１】
橋梁床版の下面に配置される鋼製主桁とコンクリート製の下部工とを接合する接合構造であって、
前記鋼製主桁は、前記下部工の上部に埋め込まれ、
前記下部工の上部に埋め込まれている前記鋼製主桁のフランジには、ずれ止めの開孔部が設けられていることを特徴とする鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項２】
前記橋梁床版には、橋軸直角方向の床版主鉄筋および橋軸方向の床版配力鉄筋が複数配筋されており、
前記床版主鉄筋および前記床版配力鉄筋は、前記下部工の上方では、前記床版主鉄筋が前記床版配力鉄筋の下側に配筋されていることを特徴とする請求項１記載の鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項３】
橋梁床版の下面に配置される鋼製主桁とコンクリート製の下部工とを接合する接合構造であって、
前記鋼製主桁は、前記下部工の上部に埋め込まれ、
前記橋梁床版には、橋軸直角方向の床版主鉄筋および橋軸方向の床版配力鉄筋が複数配筋されており、
前記床版主鉄筋および前記床版配力鉄筋は、前記下部工の上方では、前記床版主鉄筋が前記床版配力鉄筋の下側に配筋されていることを特徴とする鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項４】
前記下部工の上部に埋め込まれている前記鋼製主桁の上方を通過する前記床版主鉄筋のうち、いずれか複数の前記床版主鉄筋を上方から拘束するための橋軸方向の拘束筋を、前記鋼製主桁の両側に配筋することを特徴とする請求項２または３記載の鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項５】
前記下部工の上部に埋め込まれている前記鋼製主桁の上方に配筋されている前記床版配力鉄筋を上方から拘束するための橋軸直角方向の拘束筋を配筋することを特徴とする請求項２または３記載の鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項６】
前記下部工は橋台であり、当該橋台には鉛直方向の橋台主鉄筋が複数配筋されており、
前記橋台主鉄筋は、当該橋台主鉄筋の上端部が橋軸方向に屈曲させられて、当該上端部が、前記橋台の上部に埋め込まれている前記鋼製主桁の上方、かつ、前記床版主鉄筋および前記床版配力鉄筋の下方に位置することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の鋼製主桁と下部工との接合構造。
【請求項７】
前記鋼製主桁の上方に位置する前記橋台主鉄筋の上端部を上方から拘束するための橋軸直角方向の拘束筋を、前記橋台の上部に埋め込まれている前記鋼製主桁の上方に位置するように配筋することを特徴とする請求項６記載の鋼製主桁と下部工との接合構造。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００７−２３１５８３（Ｐ２００７−２３１５８３Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３５９０（Ｐ２００６−５３５９０）
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り
【出願人】（５０６０４５１１８）株式会社ドーユー大地 (6)
【出願人】（５０５３９８９６３）西日本高速道路株式会社 (105)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り
【出願人】（５０６０４５１１８）株式会社ドーユー大地 (6)
【出願人】（５０５３９８９６３）西日本高速道路株式会社 (105)
【Ｆターム（参考）】
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