鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法
【課題】鋼製橋梁の製造コスト及びライフサイクルコストを低減することが可能な鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法を提供する。
【解決手段】左主桁１０及び右主桁２０の表面を、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子による、錆の形成への影響度合いに応じて、予め設定した２４箇所の部位毎に区分し、この区分した部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、複数の影響因子を、それぞれ、錆の形成への影響度合いを反映する数値として、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を決定し、２４箇所の部位毎に、各係数と、１００年後に形成されると予測される錆の性状を、それぞれ、乗算することにより、２４箇所の部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の厚さを算出して、錆の性状を評価する。
【解決手段】左主桁１０及び右主桁２０の表面を、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子による、錆の形成への影響度合いに応じて、予め設定した２４箇所の部位毎に区分し、この区分した部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、複数の影響因子を、それぞれ、錆の形成への影響度合いを反映する数値として、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を決定し、２４箇所の部位毎に、各係数と、１００年後に形成されると予測される錆の性状を、それぞれ、乗算することにより、２４箇所の部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の厚さを算出して、錆の性状を評価する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、海岸付近に建設される鋼製橋梁等、飛来塩分によって腐食が生じるおそれがある鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、道路や線路等の交通路を連絡するために建設される橋梁としては、例えば、初期投資コストのみならず、建設後の維持費及び管理費も含めたライフサイクルコストを低減するために、無塗装のＪＩＳ耐候性鋼（以下、「耐候性鋼」と記載する）を用いて形成された鋼製橋梁（以下、「耐候性鋼橋梁」と記載する）がある。
このような耐候性鋼橋梁に用いられる耐候性鋼は、大気中に曝露された環境においては、初期には赤錆が形成されるものの、十数年後には、その表面を、銅、リン、クロム等の有効元素が富化して形成された防食性の高い保護性錆層が覆うため、腐食の進展を著しく遅らせることが可能な構成となっている。
【０００３】
したがって、耐候性鋼を用いて形成された耐候性鋼橋梁には、防食塗料等の塗装が不要となり、普通鋼を用いて形成された鋼製橋梁では数十年（２０〜３０年）毎に行なう必要がある塗り替え作業を、省略することが可能となるため、ライフサイクルコストを低減することが可能となっている。
しかしながら、上記のような耐候性鋼は、例えば、海岸付近等、飛来塩分量が多く、大気中の塩分濃度が高い環境下においては、腐食が進行しすぎて保護性錆層が形成され難いため、鋼製橋梁の形成には不適切である。
【０００４】
したがって、このような環境下において建設される鋼製橋梁は、ニッケル（Ｎｉ）等を添加したＮｉ系高耐候性鋼を用いるか、十分な塗装を施した普通鋼を用いて形成されることとなる。
しかしながら、防食塗料等を塗装した耐候性鋼を用いて鋼製橋梁を形成した場合、普通鋼を用いて鋼製橋梁を形成した場合と同様、数十年毎に塗り替え作業を行なう必要があるため、ライフサイクルコストが増加してしまうという問題が発生する。また、Ｎｉ系高耐候性鋼は、飛来塩分量が約０．５ｍｄｄであっても、無塗装の状態で使用可能とされており、大気中の塩分濃度が高い環境下においても使用が可能であるが、通常の耐候性鋼よりも高価である。
【０００５】
一方、耐候性鋼橋梁の建設予定場所における飛来塩分量が少なく、建設予定場所が、大気中の塩分濃度が低い環境下である場合には、耐候性鋼を無塗装で使用することが可能であるため、無塗装の耐候性鋼を用いて、耐候性鋼橋梁を建設することができる。このため、コスト面のメリットから、無塗装の耐候性鋼を用いて、耐候性鋼橋梁を建設することが多い。
【０００６】
なお、大気中の塩分濃度が低い環境下である場合とは、耐候性鋼橋梁の建設予定場所における飛来塩分量を所定の方法によって実測し、この実測した飛来塩分量が０．０５ｍｄｄ（ｍｇ／ｄｍ２／ｄａｙ）以下である場合や、耐候性鋼橋梁の建設予定場所が、予め指定された、飛来塩分量が０．０５ｍｄｄ以下である地域に該当する場合である。
しかしながら、上記のうち、耐候性鋼橋梁の建設予定場所における飛来塩分量を実測し、飛来塩分量が０．０５ｍｄｄ以下であることを確認する場合には、耐候性鋼橋梁の形成に用いる鋼種の選定に当たって、事前に、１年以上に亘る飛来塩分の現地調査が必要となる。このため、現実的には、作業工程上極めて困難である。
【０００７】
また、上記のうち、耐候性鋼橋梁の建設予定場所が、飛来塩分量が０．０５ｍｄｄ以下である地域に該当するか否かで判定する場合においては、この地域が、飛来塩分量に関する、従来の実測データベース（平坦地上における実測）に基づいて、安全側に定められている。このため、地形的な影響が考慮されず、例えば、建設予定場所が大規模な山の背後に位置しており、明らかに飛来塩分の輸送が遮断され、大気中の塩分濃度が低い環境下である場合でも、飛来塩分量が０．０５ｍｄｄを超えていると定められている地域では、無塗装の耐候性鋼を適用することができないと判断される。
【０００８】
また、飛来塩分の濃度は、耐候性鋼橋梁の部位によって異なることが一般的に認められているが、上述した方法では、耐候性鋼橋梁の部位毎に飛来塩分の濃度を測定することが困難である。
このため、部位によっては飛来塩分量が０．０５ｍｄｄ以下である場合であっても、耐候性鋼橋梁全体に対して、無塗装の耐候性鋼を適用することができないと判断し、耐候性鋼橋梁全体に対し、Ｎｉ系高耐候性鋼を用いて、鋼製橋梁を建設することとなる。
【０００９】
そこで、このような問題を解決するため、例えば、特許文献１に記載されている発明が提案されている。
特許文献１に記載されている発明は、耐候性鋼橋梁の断面周りにおける数値流体解析によって流速計算を行い、その計算結果に基づいて方程式を解くことにより、例えば、図１８に示すような、塩分濃度の等高線を示すものである。なお、図１８は、２本の主桁、すなわち、左主桁１０及び右主桁２０から構成された２主桁橋に対し、耐候性鋼橋梁の桁断面周りの領域で、風流れ解析および塩分拡散解析を行なって、耐候性鋼橋梁の桁断面における部位毎の飛来塩分量を、無次元の塩分濃度で示した予測例を示す特性図である。また、図１８に示す例では、鋼製橋梁１に接近する気流（図１８中では、「風」と記載している）の塩分濃度を、１．０としている。
【００１０】
図１８中に示されるように、鋼製橋梁１に接近する気流の塩分濃度が１．０であっても、耐候性鋼橋梁の桁断面周りの領域では、塩分濃度は必ずしも１．０とはならず、耐候性鋼橋梁の桁断面周りでの流速分布の影響によって、局所的に１．０未満となっている。
すなわち、耐候性鋼橋梁の断面位置によっては、桁表面近傍の塩分濃度を、必ずしも、耐候性鋼橋梁の建設地点における飛来塩分に設定する必要がないということが示されている。なお、図１８の例では、塩分濃度で１．０、一般的には、例えば、飛来塩分量０．０５ｍｄｄを塩分濃度で１．０とした場合、着目する箇所の雰囲気係数が０．５であれば、この着目箇所の飛来塩分量は０．０２５ｍｄｄとなる。
【００１１】
したがって、このような方法であれば、耐候性鋼橋梁の断面周りにおける飛来塩分雰囲気（ここでは塩分濃度である）を数値解析的に解くことにより、空間的な塩分濃度の分布を計算することが可能となる。このため、長期に亘る現地調査を必要とせず、地形の影響を考慮に入れた、信頼性の高い飛来塩分量の算定をすることが可能となるとともに、耐候性鋼橋梁の部位毎における飛来塩分の濃度を評価あるいは算定することが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−１５２４１３号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載した発明では、耐候性鋼橋梁の断面周りにおける飛来塩分雰囲気を数値解析的に解くことにより、空間的な塩分濃度の分布を計算して、耐候性鋼橋梁の部位毎における飛来塩分の濃度を評価している。
しかしながら、耐候性鋼橋梁の部位毎における飛来塩分雰囲気の大小と、最終的に形成されると予測される部位毎の錆の性状（例えば、形成された錆の厚さや板厚の減少量）は、一般的には対応していないと考えられる。これは、耐候性鋼橋梁の断面位置における表面の濡れ具合や、表面の凹凸の具合、あるいは、表面の風速によって、表面への塩分付着状態が大きく左右されるためである。また、雨が当たりやすいところと当たり難いところでは、表面に付着した塩分が流される具合、（換言すれば、表面に付着した塩分残存具合）に大きな差が出るためである。
【００１３】
このため、特許文献１に記載されているような発明では、耐候性鋼橋梁の部位毎において、必要とされる最終的な錆の性状、すなわち、耐候性鋼橋梁の部位毎に、最終的に形成されると予測される部位毎の錆の性状を、精度良く評価することが困難であるという問題が生じるおそれがある。
以下、耐候性鋼橋梁の部位毎における飛来塩分雰囲気の大小と、耐候性鋼橋梁の部位毎に、最終的に形成されると予測される部位毎の錆の性状が対応していないと考えられる理由について詳述する。
【００１４】
耐候性鋼橋梁の表面近傍における飛来塩分雰囲気（時々刻々と変化する塩分の存在量）と、耐候性鋼橋梁の表面に付着する塩分量とは、必ずしも対応していないと考えられる。これは、耐候性鋼橋梁の表面への塩分の付着には、部位毎の表面の粗さや汚れ具合、表面の乾燥具合、塩分粒子自体の有する水分、重さ、風により与えられた慣性力等、様々な因子が影響すると考えられるためである。
【００１５】
また、耐候性鋼橋梁の表面に塩分が付着しても、降雨によって、耐候性鋼橋梁の表面に付着した塩分は洗い流される。特に、耐候性鋼橋梁の表面には、雨に曝される部位と、雨に曝されない部位が存在するため、部位毎の雨への曝され具合には差が生じる。
したがって、部位毎における付着塩分の流され具合は、部位毎に大きく異なる。また、雨が降らない場合でも、温度及び湿度の変化により結露が生じ、それが水滴となって塩分を洗い流す場合もあり、このような現象も、耐候性鋼橋梁の部位毎において、一様ではないと考えられる。
【００１６】
また、経年的に変化する温湿度の変化は、耐候性鋼橋梁の表面に発生する腐食に少なからず影響を及ぼす。特に、年間の湿度は錆の生成に影響するため、部位毎に湿度が異なる場合、錆の性状も部位毎に異なる。また、耐候性鋼橋梁の断面形状によっては、特定の場所に、湿潤空気が局所的に滞留する場合があり、その滞留の具合と湿度も部位毎に異なると考えられる。
上述した各理由により、数値流体解析によって求めた空間的な塩分雰囲気の分布と、耐候性鋼橋梁の部位毎において形成されると予測される錆の性状の分布は、必ずしも直接的に関係付けられないと考えられる。
【００１７】
なお、耐候性鋼橋梁の部位毎における付着塩分については、ガーゼによる計測や表面塩分計により測定することが可能である。また、最終的な錆の性状は、耐候性鋼橋梁の部位毎の目視や、膜厚計、実際の残存板厚の計測により、定量的に評価することが可能である。しかしながら、耐候性鋼橋梁の部位毎における塩分濃度と、表面への塩分の付着、表面からの水洗、温度及び湿度と最終的な錆の性状の因果関係については、現在のところ明確ではない。
本発明は、上述したような問題点に着目してなされたもので、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の最終的な性状を、鋼製橋梁の部位毎に評価することが可能な、鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法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】
【００１８】
前記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、表面に錆の形成が予測される鋼製橋梁に対し、前記錆の形成に影響する影響因子に基づいて、形成が予測される錆の性状を評価する鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であって、
前記鋼製橋梁の表面を、複数の部位に区分し、
前記影響因子を、前記錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子とし、
前記複数の部位毎に、前記複数の影響因子を、それぞれ、前記錆の形成への影響度合いを反映する数値として係数化し、
前記係数化した複数の影響因子を、それぞれ、前記複数の部位毎に乗算することにより、前記鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明によると、鋼製橋梁の表面を複数の部位に区分し、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、複数の部位毎に、錆の形成への影響度合いを反映する数値として係数化し、これらの係数を複数の部位毎に乗算することにより、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を、複数の部位毎に評価している。
このため、鋼製橋梁を建設する前に、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を、複数の部位毎に、定量的に評価することが可能となる。
【００２０】
また、複数の部位毎の錆の性状から、普通鋼（ＳＭ材）、一般鋼材よりも高価ではあるが耐腐食性の高い耐候性鋼（ＳＭＡ材）、耐候性鋼よりも高価であり、且つ耐腐食性の高いＮｉ系高耐候性鋼等を、それぞれ、複数の部位毎に適用する判断が可能となる。また、普通鋼や耐候性鋼に対して、複数の部位毎に塗装または無塗装として適用する判断が可能となる。
その結果、従来では、飛来塩分量に基づいて、全ての部位、すなわち、橋梁全体に対して、高価なＮｉ系高耐候性鋼を適用するという判断がなされていた場合においても、高価なＮｉ系高耐候性鋼は限られた部位への適用とし、それ以外の部分には、より安価な耐候性鋼や普通鋼を適用するという経済的な設計が可能となる。
【００２１】
さらに、本発明によると、複数の部位毎における最終的な腐食性状分布を評価することが可能となるため、腐食が激しいと予測される部位には部分的な塗装を施す等、将来的には維持管理コストに貢献する対策を行うことが可能となる。
なお、複数の影響因子を係数化する際には、例えば、複数の部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、例えば、０．１刻みの簡単な係数として決定し、鋼製橋梁の表面に形成される錆の性状の係数を、１．０が腐食大であり、０が腐食小であると設定する。
【００２２】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記複数の影響因子による前記錆の形成への影響度合いが、前記鋼製橋梁の表面において異なる場合には、前記複数の影響因子による前記錆の形成への影響度合いに応じて、前記鋼製橋梁の表面を複数の部位に区分することを特徴とするものである。
本発明によると、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが、鋼製橋梁の表面において異なる場合には、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いに応じて、鋼製橋梁の表面を複数の部位に区分している。
このため、鋼製橋梁の表面を複数の部位に区分する際に、鋼製橋梁の表面において異なる錆の形成への影響度合いが反映され、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を、複数の部位毎に、定量的に精度良く評価することが可能となる。
【００２３】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明であって、前記複数の影響因子は、以下の（ａ）〜（ｄ）のうち少なくとも二つであることを特徴とするものである。
（ａ）前記鋼製橋梁の近傍における飛来塩分の空間的な分布を表す飛来塩分雰囲気係数
（ｂ）前記鋼製橋梁の近傍に雰囲気として存在する飛来塩分の鋼製橋梁の表面への付着し易さを表す表面塩分付着係数
（ｃ）前記鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数
（ｄ）絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、前記鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数
【００２４】
本発明によると、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、鋼製橋梁の近傍における飛来塩分の空間的な分布を表す飛来塩分雰囲気係数、鋼製橋梁の近傍に雰囲気として存在する飛来塩分の鋼製橋梁の表面への付着し易さを表す表面塩分付着係数、鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数、絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数としている。
このため、鋼製橋梁の近傍環境と、鋼製橋梁の表面における塩分の状態に基づいて、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を評価することが可能となるため、錆の性状を精度良く評価することが可能となる。
【００２５】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明であって、前記複数の影響因子は、以下の（ｅ）に加え、（ｆ）及び（ｇ）のうち少なくとも一方であることを特徴とするものである。
（ｅ）前記鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の、前記鋼製橋梁の表面における分布を表す飛来塩分付着係数
（ｆ）前記鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数
（ｇ）絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、前記鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数
【００２６】
本発明によると、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の、鋼製橋梁の表面における分布を表す飛来塩分付着係数、鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数、絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数としている。
このため、鋼製橋梁の近傍環境と、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布に基づいて、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を評価することが可能となり、錆の性状を精度良く評価することが可能となる。
【００２７】
次に、請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した発明であって、前記鋼製橋梁を模した橋梁模型を風洞内に配置して、
前記飛来塩分を模した模擬粒子を、前記橋梁模型よりも上流側から前記風洞内で飛散させ、
前記橋梁模型の表面に付着した前記模擬粒子の量及び位置に基づいて、前記飛来塩分付着係数を決定することを特徴とするものである。
【００２８】
本発明によると、鋼製橋梁を模した橋梁模型を風洞内に配置して、飛来塩分を模した模擬粒子を、橋梁模型よりも上流側から風洞内に飛散させる。そして、橋梁模型の表面に付着した模擬粒子の量及び位置に基づいて、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価する。
このため、重量に関する制約が無く、また、弾性支持機構等が不要な橋梁模型を用いて、鋼製橋梁を建設する前に、飛来塩分付着係数を決定することが可能となる。
その結果、数値流体解析を用いた場合と比較して、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の、鋼製橋梁の表面における分布を、簡便な方法、且つ実用的な評価精度及び評価期間で評価することが可能となる。
【００２９】
なお、「橋梁模型」としては、例えば、鋼製橋梁を模した縮尺模型を用いる。
また、橋梁模型の表面に、接触した模擬粒子を保持する粒子保持手段を配置してもよい。さらに、風洞内の橋梁模型よりも上流側の空間を上下方向に沿って複数の区画に分割し、分割した複数の空間内にそれぞれ配置した、等量の模擬粒子を、橋梁模型よりも上流側から風洞内に飛散させてもよい。
また、模擬粒子拡散室の内部において浮遊させながら均等または略均等に拡散させた模擬粒子を、橋梁模型よりも上流側から風洞内に放出してもよい。また、鋼製橋梁の表面を区分した複数の橋梁側部位に対応する、複数の模型側部位に付着した模擬粒子の量及び位置に基づいて、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を、複数の橋梁側部位毎に評価してもよい。
【００３０】
次に、請求項６に記載した発明は、請求項１から５のうちいずれかに記載した発明であって、請求項１から５のうちいずれか１項に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法を用いて前記鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価する際に、前記係数化した複数の影響因子を前記複数の部位毎にデータとして蓄積し、
前記データを蓄積した鋼製橋梁と異なる鋼製橋梁に対して、その鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価する際に、前記蓄積したデータに基づいて、前記錆の形成への影響度合いを反映する数値を補正することを特徴とするものである。
【００３１】
本発明によると、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状の評価を行う鋼製橋梁に対して、その鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を複数の部位毎に評価する際に、既に蓄積されたデータに基づいて、錆の形成への影響度合いを反映する数値を補正する。
このため、複数の部位毎に、複数の影響因子を、より精密に係数化することが可能となり、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を、精度良く評価することが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の最終的な性状を、複数の部位毎に評価することが可能となるため、鋼製橋梁の部位毎に、耐腐食性の異なる鋼材を適用する判断や、部分的な塗装を適用する判断が可能となり、鋼製橋梁の製造コスト及びライフサイクルコストを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次に、本発明の第一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１から図５を参照して、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法（以下、「錆形成影響因子評価方法」と記載する）の具体例を説明する。
図１は、本実施形態の錆形成影響因子評価方法を用いて、形成が予測される錆の性状を評価する対象となる、鋼製橋梁１の構成を示す図である。
【００３４】
図１に示すように、鋼製橋梁１は、左主桁１０と、右主桁２０から構成されており、床版３０を支持する２主桁橋を構成している。なお、本実施形態では、鋼製橋梁１を、左主桁１０と右主桁２０、すなわち、二本の主桁から構成された２主桁橋として説明するが、鋼製橋梁１の構成は、これに限定されるものではなく、三本以上の主桁から構成してもよい。また、本実施形態では、左主桁１０及び右主桁２０を、それぞれ、塩分を含んだ風に対して、風上に配置されている主桁を左主桁１０とし、風下に配置されている主桁を右主桁２０とした場合について説明する。
【００３５】
左主桁１０は、鋼によって形成されており、左側上フランジ１２と、左側ウェブ１４と、左側下フランジ１６を有している。
左側上フランジ１２及び左側下フランジ１６は、軸を水平方向に向けて配置されており、左側ウェブ１４は、軸を上下方向に向けて配置されている。すなわち、左側上フランジ１２及び左側下フランジ１６の軸は、共に、左側ウェブ１４の軸に対して直角となっており、左側上フランジ１２及び左側下フランジ１６の断面方向と左側ウェブ１４の断面方向は、互いに直角となっている。
【００３６】
左側上フランジ１２の左側ウェブ１４との結合部位は、左側上フランジ１２の中央付近となっており、左側ウェブ１４の上端部からは、左側上フランジ１２の両端部が、水平方向へ突出している。
左側下フランジ１６の左側ウェブ１４との結合部位は、左側下フランジ１６の中央付近となっており、左側ウェブ１４の下端部からは、左側下フランジ１６の両端部が、水平方向へ突出している。
右主桁２０は、左主桁１０と同様、鋼によって形成されており、右側上フランジ２２と、右側ウェブ２４と、右側下フランジ２６を有している。
【００３７】
右側上フランジ２２及び右側下フランジ２６は、軸を水平方向に向けて配置されており、右側ウェブ２４は、軸を上下方向に向けて配置されている。すなわち、右側上フランジ２２及び右側下フランジ２６の軸は、共に、右側ウェブ２４の軸に対して直角となっており、右側上フランジ２２及び右側下フランジ２６の断面方向と右側ウェブ２４の断面方向は、互いに直角となっている。
右側上フランジ２２の右側ウェブ２４との結合部位は、右側上フランジ２２の中央付近となっており、右側ウェブ２４の上端部からは、右側上フランジ２２の両端部が、水平方向へ突出している。
【００３８】
右側下フランジ２６の右側ウェブ２４との結合部位は、右側下フランジ２６の中央付近となっており、右側ウェブ２４の下端部からは、右側下フランジ２６の両端部が、水平方向へ突出している。
床版３０は、例えば、コンクリートによって形成されており、軸を水平方向に向けた状態で、左主桁１０及び右主桁２０によって下方から支持されている。具体的には、床版３０の下面が、左側上フランジ１２の上面及び右側上フランジ２２の上面に接触している。
【００３９】
以下、錆形成影響因子評価方法の手順について説明する。
本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、まず、左主桁１０及び右主桁２０について、それぞれ、複数の部位毎に、錆の形成に影響する複数の影響因子を係数化するため、左主桁１０及び右主桁２０の表面を、以下に示すような複数の部位に区分する。
左主桁１０については、左側上フランジ１２の表面における部位を２箇所、左側ウェブ１４の表面における部位を６箇所、左側下フランジ１６の表面における部位を４箇所、それぞれ、設定する。すなわち、左主桁１０の表面において設定される部位は、１２箇所である。なお、これらの設定した箇所は、一例であり、左主桁１０の表面において設定される部位は、複数箇所であれば、１２箇所より多くても少なくてもよい。
【００４０】
左側上フランジ１２の表面における２箇所の部位は、左側ウェブ１４の上端部から、水平方向へ突出している部分の、それぞれの下面とする。これは、左側上フランジ１２の表面においては、下面のみが錆の形成への影響を受けるとともに、この下面は、左側ウェブ１４を挟んだ風上側の面と風下側の面において、それぞれ、後述するように、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが異なると考えられるためである。なお、本実施形態では、説明のために、下面のうち、風上側の下面を、左側上フランジ風上側下面１２１と記載し、風下側の下面を、左側上フランジ風下側下面１２２と記載する。
【００４１】
左側ウェブ１４の表面における６箇所の部位は、左側ウェブ１４の側面を軸方向に沿って三等分して設定するとともに、これらの三等分した側面を、それぞれ、風上側及び風下側毎に設定する。これは、左側ウェブ１４の表面においては、その側面が、軸方向に沿って、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが異なると考えられるとともに、この側面は、風上側の面と風下側の面において、それぞれ、後述するように、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが異なると考えられるためである。なお、本実施形態では、説明のために、三等分した側面のうち、風上側の側面を、それぞれ、上側の左側ウェブ風上側上側面１４１ａ、中間の左側ウェブ風上側中側面１４１ｂ、下側の左側ウェブ風上側下側面１４１ｃと記載する。また、風下側の側面を、それぞれ、上側の左側ウェブ風下側上側面１４２ａ、中間の左側ウェブ風下側中側面１４２ｂ、下側の左側ウェブ風下側下側面１４２ｃと記載する。
【００４２】
左側下フランジ１６の表面における４箇所の部位は、左側ウェブ１４の下端部から、水平方向へ突出している部分の、それぞれの上面及び下面とする。これは、左側下フランジ１６の表面においては、上面及び下面が、共に錆の形成への影響を受けるとともに、これらの上面及び下面は、左側ウェブ１４を挟んだ風上側の面と風下側の面において、それぞれ、後述するように、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが異なると考えられるためである。なお、本実施形態では、説明のために、上面のうち、風上側の上面を、左側下フランジ風上側上面１６１ａと記載し、風下側の上面を、左側下フランジ風下側上面１６２ａと記載する。また、下面のうち、風上側の下面を、左側下フランジ風上側下面１６１ｂと記載し、風下側の下面を、左側下フランジ風下側下面１６２ｂと記載する。
【００４３】
右主桁２０についても、左主桁１０と同様、右側上フランジ２２の表面における部位を２箇所、右側ウェブ２４の表面における部位を６箇所、右側下フランジ２６の表面における部位を４箇所、それぞれ、設定する。すなわち、右主桁２０の表面において設定される部位は、左主桁１０と同様、１２箇所であり、左主桁１０及び右主桁２０の表面において設定される部位は、２４箇所である。なお、左主桁１０と同様、これらの設定した箇所は、一例であり、右主桁２０の表面において設定される部位は、複数箇所であれば、１２箇所より多くても少なくてもよい。
【００４４】
右側上フランジ２２の表面における２箇所の部位は、左側上フランジ１２と同様、右側ウェブ２４の上端部から、水平方向へ突出している部分の、それぞれの下面とする。右側上フランジ２２の表面を、２箇所の部位に区分した理由は、左側上フランジ１２の表面を、２箇所の部位に区分した理由と同様である。なお、本実施形態では、説明のために、下面のうち、風上側の下面を、右側上フランジ風上側下面２２１と記載し、風下側の下面を、右側上フランジ風下側下面２２２と記載する。
【００４５】
右側ウェブ２４の表面における６箇所の部位は、左側ウェブ１４と同様、右側ウェブ２４の側面を軸方向に沿って三等分して設定するとともに、これらの三等分した側面を、それぞれ、風上側及び風下側毎に設定する。右側ウェブ２４の表面を、６箇所の部位に区分した理由は、左側ウェブ１４の表面を、６箇所の部位に区分した理由と同様である。なお、本実施形態では、説明のために、三等分した側面のうち、風上側の側面を、それぞれ、上側の右側ウェブ風上側上側面２４１ａ、中間の右側ウェブ風上側中側面２４１ｂ、下側の右側ウェブ風上側下側面２４１ｃと記載する。また、風下側の側面を、それぞれ、上側の右側ウェブ風下側上側面２４２ａ、中間の右側ウェブ風下側中側面２４２ｂ、下側の右側ウェブ風下側下側面２４２ｃと記載する。
【００４６】
右側下フランジ２６の表面における４箇所の部位は、左側下フランジ１６と同様、右側ウェブ２４の下端部から、水平方向へ突出している部分の、それぞれの上面及び下面とする。右側下フランジ２６の表面を、４箇所の部位に区分した理由は、左側下フランジ１６の表面を、４箇所の部位に区分した理由と同様である。なお、本実施形態では、説明のために、上面のうち、風上側の上面を、右側下フランジ風上側上面２６１ａと記載し、風下側の上面を、右側下フランジ風下側上面２６２ａと記載する。また、下面のうち、風上側の下面を、右側下フランジ風上側下面２６１ｂと記載し、風下側の下面を、右側下フランジ風下側下面２６２ｂと記載する。
そして、上述したように、左主桁１０及び右主桁２０の表面について、それぞれ、設定した２４箇所の部位毎に、錆の形成に影響する影響因子を係数化する。
【００４７】
本実施形態では、錆の形成に影響する影響因子を、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数とする。これらの係数は、設定した２４箇所の部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、０．１刻みの簡単な係数として決定し、それらの決定した係数を部位毎に乗算することにより、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の表面における複数の部位毎に評価する。
【００４８】
以下、上記の各係数について説明する。
まず、飛来塩分雰囲気係数について説明する。
飛来塩分雰囲気係数は、風によって海から運ばれてくる飛来塩分が、鋼製橋梁１の近傍、すなわち、左主桁１０及び右主桁２０の近傍において、空間的にどのように分布しているかを表す係数であり、左主桁１０及び右主桁２０の近傍における風速分布の影響を受ける。
なお、この風速分布は、左主桁１０及び右主桁２０の近傍において、風の流れと構造の連成作用である、衝突、剥離、再付着等、複雑な現象が生じた結果、形成される流れの場として決まる。さらに、時間の経過につれて流れの様相が変化する複雑な乱流現象が、左主桁１０及び右主桁２０の近傍において生じているため、この乱流現象も、風速分布の形成に関与する。
【００４９】
飛来塩分雰囲気係数を決定する際には、例えば、ＪＩＳＺ２３８２に規定されている試験方法である、ドライガーゼ法を用いる。
ドライガーゼ法は、鋼製橋梁１が建設される場所において、図２に示すように、左主桁１０及び右主桁２０の表面に、それぞれ、ガーゼ４０を配置し、予め設定した２４箇所の部位毎に、塩分濃度を評価する方法である。なお、図２は、ドライガーゼ法による塩分濃度分布の測定を示す図である。また、図２中では、９箇所のみにガーゼ４０を配置した状態を示しているが、実際の測定においては、予め設定した複数箇所の部位毎に、それぞれ、ガーゼ４０を配置する。
【００５０】
この場合、ガーゼ４０は、左主桁１０及び右主桁２０の表面に設置するのではなく、左主桁１０及び右主桁２０の表面から数ｃｍ程度浮かせて設置する。ガーゼ４０は空気を透過するため、ガーゼ４０に残留した塩分が、その場における塩分濃度であると評価し、係数化することによって、飛来塩分雰囲気係数を決定する。
飛来塩分雰囲気係数を決定する際にドライガーゼ法を用いる理由としては、塩分雰囲気係数が、風の流れによって決まる塩分濃度の分布であるため、例えば、図３に示すように、数値解析により塩分濃度の分布を評価する方法では、精度の高い評価が困難となるためである。なお、図３は、数値解析により塩分濃度の分布を評価する例を示す図である。
【００５１】
なお、塩分濃度の分布は、一般的には、図３に示すような分布になると推測される。
具体的には、風上側の主桁、すなわち、左主桁１０の風上側の面では、風の流れが直接当たる面であるため、塩分濃度が高く、左主桁１０の風下側の面では、塩分濃度がやや低くなると推測される。また、風下側の主桁、すなわち、右主桁２０の風上側の面では、塩分濃度がやや高く、右主桁２０の風下側の面では、風の流れの背後であり、塩分が回り難いため、塩分濃度が低くなると推測される。
【００５２】
したがって、塩分濃度は、左主桁１０の風上側の面が最も高く、右主桁２０の風上側の面、左主桁１０の風下側の面、右主桁２０の風下側の面の順に、低くなると推測される。
ここで、左主桁１０の風下側の面における塩分濃度が、やや低くなると推測され、右主桁２０の風上側の面における塩分濃度が、やや高くなると推測される理由としては、以下の理由が考えられる。
【００５３】
左主桁１０の風下側の面における塩分濃度は、直接風の当たる左主桁１０の風上側の面における塩分濃度よりは低いが、図３に示されるように、左主桁１０の下端から剥離した流れが、右主桁２０の風上側の面近くに流れ込む可能性があり、その際、風に含まれる塩の粒子が、右主桁２０の風上側の面に衝突すると考えられるためである。
そして、風に含まれる塩の粒子が右主桁２０の風上側の面に衝突した後、風の流れは左主桁１０の風下側の面に戻ってくるため、その途中で塩分が表面に付着して減少し、左主桁１０の風下側の面における塩分濃度は、右主桁２０の風上側の面よりは低くなると考えられるためである。
【００５４】
次に、表面塩分付着係数について説明する。
表面塩分付着係数は、鋼製橋梁１の近傍に雰囲気として存在する飛来塩分の、左主桁１０及び右主桁２０の表面への付着し易さを表す係数であり、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎における表面の粗度（凹凸具合）、汚れ具合、濡れ具合、左主桁１０及び右主桁２０の表面近傍における風速、すなわち、風に含まれている塩の粒子の速度と方向等の影響を受ける。
【００５５】
ここで、飛来塩分雰囲気係数は、あくまで空間的な塩分濃度の分布であり、左主桁１０及び右主桁２０の表面に付着する塩分が、必ずしも塩分濃度の分布に１対１で対応するわけではない。
このため、表面塩分付着係数を決定する際には、例えば、汚れが溜まり易い、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面を高く、また、雨風が当たりやすく、汚れが流されやすい、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面を低く設定する。
【００５６】
次に、水洗損失係数について説明する。
水洗損失係数は、降雨による雨洗等により、左主桁１０及び右主桁２０の表面に付着した塩分が、左主桁１０及び右主桁２０の表面から、どの程度減少するかを表す係数である。
降雨による雨洗は、左主桁１０及び右主桁２０に対する雨のかかり具合、すなわち、雨と風の影響を受ける、すなわち、雨は、落下時に風の影響を受け、強風であればあるほど、横殴りの雨になり、左主桁１０及び右主桁２０へ当たる。
【００５７】
例えば、図４に示すように、一般的な構成の鋼製橋梁１では、床版３０の両端側が、左主桁１０及び右主桁２０の外側へ張り出しており、左主桁１０及び右主桁２０に対して、傘の役割を果たしている。このため、床版３０の、左主桁１０及び右主桁２０の外側への張り出し具合が、左主桁１０及び右主桁２０に対する雨のかかり具合に大きく影響する。なお、図４は、鋼製橋梁１に雨がかかるイメージを示す図である。また、図４中では、左主桁１０及び右主桁２０にかかる雨に対して、符号Ｒを付して示している。
【００５８】
したがって、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面のうち、床版３０が張り出している部分に近い左主桁１０及び右主桁２０の上側部分（図４中において、「Ｘ」と示す範囲）には、雨がかかりにくい。また、左主桁１０と右主桁２０との間に形成される空間（以下、「桁間空間」と記載する）には、雨がかかることはない。すなわち、雨がかかるのは、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面であるとともに、床版３０が傘として機能しない部分ということになる。また、風の影響を考慮すれば、図４に示す例のように、卓越風向が海風であるとすれば、風下側からの降雨による雨洗の方が弱いということになる。
【００５９】
したがって、水洗損失係数を決定する際には、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面における、雨がかかる部分に対し、風向風速計による風のデータや降雨時間等のデータを用いて、係数化することが好適である。
また、水洗損失係数は、雨による付着塩分の洗い流しと共に、結露によって生じる水滴流下による洗い流しを反映して、係数化してもよい。
この場合、結露によって生じる水滴流下による洗い流しは、桁間空間における湿度の影響を受けるため、例えば、図５に示すような、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、温度計及び湿度計を配置して、桁間空間における湿度を測定し、係数化に用いる。なお、図５は、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、相対湿度を測定する方法を示す図である。また、図５中では、温度計及び湿度計から構成される測定機器に対し、符号５０を付して示している。
【００６０】
次に、部位毎湿度係数について説明する。
部位毎湿度係数は、絶対湿度と温度から決定される相対湿度が、経年的にどのように分布するかを表す係数であり、桁間空間の下方に川や池等が存在する環境では、桁間空間における水分は多くなるため、絶対湿度及び相対湿度は、共に高くなる。
また、絶対湿度が一定である場合であっても、左主桁１０及び右主桁２０の表面における温度分布が異なる場合は、相対湿度は部位毎に異なる。
【００６１】
錆の形成は、相対湿度に影響されるため、部位毎湿度係数を決定する際には、例えば、図５に示すような、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、温度計及び湿度計を配置して、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、相対湿度を測定する方法を用いる。
また、図５に示すような方法の他に、桁間空間の下方に川面等の水面が接近している場合は、蒸発して浮上した水分が桁間空間内に溜まりやすくなり、桁間空間における湿度が高くなると考えられるため、これに基づいて、部位毎湿度係数を決定する方法も考えられる。
なお、濡れ時間（錆の生成に必要な一定湿度以上の継続時間）は、気象官署で測定されることが多いため、その濡れ時間は部位にかかわらず一定とし、局所的な湿度の違いを、この部位毎湿度係数が表すものとする。
【００６２】
次に、図１から図５に基づき、図６及び図７を参照しつつ、本実施形態の錆形成影響因子評価方法を用いて、鋼製橋梁１に形成されると予測される錆の性状を評価する際の、作用・効果等を説明する。
図６は、本実施形態の錆形成影響因子評価方法と、従来の錆形成影響因子評価方法との相違を比較する図であり、図６（ａ）が、従来の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図、図６（ｂ）が本実施形態の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図である。
図６（ａ）に示すように、従来の錆形成影響因子評価方法では、鋼製橋梁１が建設される場所の飛来塩分量と、湿度及び温度に基づいて、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の性状を算出している。
【００６３】
なお、従来の錆形成影響因子評価方法では、一例として、１００年後に形成されると予測される錆の性状を、鋼製橋梁１全体に形成されると予測される錆の厚さとし、ここで算出される錆の厚さを、１．０ｍｍと評価する。また、１００年後に形成されると予測される錆の厚さの限界値を、０．５ｍｍと設定する。
したがって、従来の錆形成影響因子評価方法では、１００年後に形成されると予測される錆の厚さが１．０ｍｍと予測された場合、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の厚さが１．０ｍｍであると判断する。
【００６４】
このため、上記のように、１００年後に形成されると予測される錆の厚さの限界値を０．５ｍｍと設定した場合、対象とする鋼製橋梁１に対して、耐候性鋼を無塗装の状態で用いることはできず、塗装した状態の耐候性鋼または普通鋼や、Ｎｉ系高耐候性鋼を用いる必要があると判断する。
一方、図６（ｂ）に示すように、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、まず、従来の錆形成影響因子評価方法と同様に、鋼製橋梁１が建設される場所の飛来塩分量と、湿度及び温度に基づいて、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の性状を算出する。ここで、鋼製橋梁１の建設される場所の飛来塩分量は、例えば、この場所が大規模な山の背後に位置している場合等は、地形の影響を考慮して評価することが好適である。
【００６５】
なお、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、一例として、従来の錆形成影響因子評価方法と同様、１００年後に形成されると予測される錆の性状を、鋼製橋梁１全体に形成されると予測される錆の厚さとし、ここで算出される錆の厚さを、１．０ｍｍと評価する。また、１００年後に形成されると予測される錆の厚さの限界値を、０．５ｍｍと設定する。
そして、予め設定した２４箇所の部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を決定し、２４箇所の部位毎に、これらの係数と、１００年後に形成されると予測される錆の性状を、それぞれ、乗算することにより、部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価する。
【００６６】
以下、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を決定する手順の具体例を説明する。
図７は、部位毎に決定された、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数と、部位毎の最終的な錆の性状を示す図であり、図７（ａ）〜（ｄ）に各係数を示し、図７（ｅ）に、部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を示す。
飛来塩分雰囲気係数は、鋼製橋梁１が建設される場所において、左主桁１０及び右主桁２０の表面に対し、予め設定した２４箇所の部位毎に、それぞれ、ガーゼ４０を配置し、ガーゼ４０に残留した塩分に基づいて、部位毎の塩分濃度を係数化して決定する（図２参照）。
【００６７】
このようにして決定した部位毎の飛来塩分雰囲気係数を、図７（ａ）に示す。
図７（ａ）中に示すように、飛来塩分雰囲気係数は、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジ上面に関しては、左主桁１０の風上側の面が最も高く、右主桁２０の風上側の面、左主桁１０の風下側の面、右主桁２０の風下側の面の順に低くなる。
ここで、左主桁１０の風下側の面に関しては、上フランジ下面がウェブ及び下フランジ上面よりも高く、右主桁２０の風上側の面に関しては、上フランジ下面から、ウェブ、下フランジ上面の順に高くなる。これは、左主桁１０の下端から剥離した流れが、右主桁２０の風上側の面に衝突した後、この流れが、塩分を表面で奪われながら、左主桁１０の風下側の面に戻ってくると考えられるためである（図３参照）。
【００６８】
また、下フランジ下面に関しては、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面が、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面よりも高くなる。ここで、左主桁１０の風上側の面は、風上であるため、右主桁２０の風下側の面よりも高くなる。
表面塩分付着係数を決定する際には、汚れが溜まり易い、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面が高く、また、雨風が当たりやすく、汚れが流されやすい、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面が低くなるように設定して係数化する。
【００６９】
このようにして決定した部位毎の表面塩分付着係数を、図７（ｂ）に示す。
図７（ｂ）中に示すように、表面塩分付着係数は、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジ上面に関しては、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面を高く、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面を低くする。また、全４箇所の下フランジ下面に関しては、雨風の当たりやすさや、汚れの流されやすさがほとんど同じであると考えられるため、全て同じ値とする。
水洗損失係数を決定する際には、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面における、雨がかかる部分に対し、風向風速計による風のデータや降雨時間等のデータを用いて、係数化し、さらに、結露によって生じる水滴流下による洗い流しを反映して、係数化する。
【００７０】
このようにして決定した部位毎の水洗損失係数を、図７（ｃ）に示す。
図７（ｃ）中に示すように、水洗損失係数は、全４箇所の上フランジ下面に関しては、雨がかからないため、全て１．０とする。
また、ウェブ及び下フランジ上面に関しては、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面を高く、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面を低くする。
【００７１】
ここで、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面に関しては、上方であるほど雨がかかりにくいため、下方となるにつれて低い係数とする。また、左主桁１０の風上側の面は、右主桁２０の風下側の面よりも風および雨が当たるため、ウェブ及び下フランジ上面に関しては、右主桁２０の風下側の面よりも低い係数とする。
また、全４箇所の下フランジ下面に関しては、降雨や結露により、ウェブを流下した水滴が滞り易いため、この係数も高めに決定する。
部位毎湿度係数を決定する際には、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、温度計及び湿度計を配置し、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、相対湿度を測定（図５参照）し、この測定結果に基づいて係数化する。
【００７２】
このようにして決定した部位毎の部位毎湿度係数を、図７（ｄ）に示す。
図７（ｄ）中に示すように、部位毎湿度係数は、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジ上面に関しては、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面を高く、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面を低くする。
すなわち、湿度（水分）がたまり易い桁内を高く、風が当たり、水分が滞留しない桁外を低く設定する。
【００７３】
上記の手順によって決定された、複数の部位毎における、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数のデータは、それぞれ、例えば、汎用のコンピュータや、記録用紙等によって、部位毎に記録して蓄積しておく。
そして、上述したように、２４箇所の部位毎に、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を、それぞれ、決定した後、図７（ｅ）に示すように、各部位毎に各係数を乗算して、部位毎における、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価する。
【００７４】
各係数を乗算した結果を、図７（ｅ）に示す。
上述したように、各係数は、０〜１．０の範囲内で決定されるため、図７（ｅ）中に示すように、最終的に形成されると予測される錆の性状も、２４箇所の部位毎に、０〜１．０の範囲内で決定される。このため、この部位毎の係数（以下、「部位係数」と記載する）に基づいて、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に評価することが可能となる。
【００７５】
具体的には、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の性状に対して、部位係数を乗算することにより、部位毎において、１００年後に形成されると予測される錆の性状、すなわち、部位毎において、１００年後に形成されると予測される錆の厚さを算出することが可能となる。
ここで、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の厚さを１．０ｍｍと設定しているため、この設定した錆の厚さ１．０ｍｍに対して、部位係数を乗算することにより、部位毎において、１００年後に形成されると予測される錆の厚さが算出される。
【００７６】
例えば、図７（ｅ）中に示されているように、左側上フランジ風上側下面１２１における部位係数は０．３である。このため、この部位係数０．３を、鋼製橋梁１全体に対して１００年後に形成されると予測される錆の厚さ１．０ｍｍに対して乗算することにより、左側上フランジ風上側下面１２１において、１００年後に形成されると予測される錆の厚さが、０．３ｍｍであると算出される。
ここで、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、１００年後に形成されると予測される錆の厚さの限界値を０．５ｍｍと設定している。このため、１００年後に形成されると予測される錆の厚さを０．５ｍｍ以下とするためには、鋼製橋梁１全体を無塗装の耐候性鋼を用いて形成するとともに、１００年後に形成されると予測される錆の厚さが、０．５ｍｍを超えていると算出される部位にのみ、防食塗料等の塗装を行えばよい。
【００７７】
具体的には、図７（ｅ）中に示されているように、全２４箇所の部位のうち、右主桁２０の風上側の面における、右側上フランジ風上側下面２２１、右側ウェブ風上側上側面２４１ａ〜２４１ｃ、右側下フランジ風上側上面２６１ａの５箇所にのみ、防食塗料等の塗装を行うことにより、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の厚さを、０．５ｍｍ以下とすることが可能となる。
【００７８】
一般的に、鋼製橋梁１の建設に関しては、初期コストにおいて塗装費が２０％程度を占めているが、１００年のライフサイクルコストでは、２０〜３０年に１回の割合で、鋼製橋梁１全体の塗装を塗り替える必要がある。その場合、１００年のライフサイクルコストで判断すれば、塗装費が５０％程度を占める可能性もある。
したがって、耐候性鋼を無塗装の状態で用いる場合は、ライフサイクルコストの観点でコスト面のメリットが大きく、部分的に塗装が必要である場合であっても、塗り替え作業に係る人件費等のコストを低減することが可能となる。また、塗り替え作業期間を短縮することが可能となるため、鋼製橋梁１全体に対する塗り替え作業を行う場合と比較して、コストを低減することが可能となる。
【００７９】
なお、例えば、鋼製橋梁１が建設される環境が、最終的に形成されると予測される錆の性状の評価を、既に行った環境と近似している場合には、既に蓄積されている各部位毎における各係数を参照することにより、複数の影響因子を、より精密に係数化することが可能となる。具体的には、既に評価を行った環境と近似した環境下において、各係数を決定し、この決定した各係数を、蓄積されたデータ各係数に基づいて補正することにより、各部位毎における部位係数を、より精密に算出することが可能となる。
【００８０】
したがって、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であれば、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の表面において区分された複数の部位毎に係数化している。
そして、各係数を左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に乗算することにより、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に評価している。
【００８１】
このため、鋼製橋梁１を建設する前に、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、定量的に評価することが可能となる。
その結果、左主桁１０及び右主桁２０の形成に用いる鋼種の選択を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に適用する判断が可能となる。したがって、高価なＮｉ系高耐候性鋼等は限られた部位への適用とし、それ以外の部分には、より安価な耐候性鋼や普通鋼を適用するという経済的な設計が可能となるため、鋼製橋梁１の製造コスト及びライフサイクルコストを低減することが可能となる。
【００８２】
また、左主桁１０及び右主桁２０を普通鋼や耐候性鋼を用いて形成する際に、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に塗装して適用する判断が可能となる。したがって、腐食が激しいと予測される部位には部分塗装を施す等、将来的には維持管理に貢献する対策を行うことが可能となり、鋼製橋梁１の製造コスト及びライフサイクルコストを低減することが可能となる。
【００８３】
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であれば、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが、左主桁１０及び右主桁２０の表面において異なる場合には、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いに応じて、左主桁１０及び右主桁２０の表面を複数の部位に区分している。
このため、左主桁１０及び右主桁２０の表面を複数の部位に区分する際に、左主桁１０及び右主桁２０の表面において異なる錆の形成への影響度合いが反映され、左主桁１０及び右主桁２０の表面に形成されると予測される錆の性状を、複数の部位毎に、定量的に精度良く評価することが可能となる。
【００８４】
その結果、左主桁１０及び右主桁２０の形成に用いる鋼種の選択を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に適用する判断や、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に塗装して適用する判断を、精度良く行うことが可能となる。
さらに、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であれば、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数としている。
【００８５】
このため、鋼製橋梁１の近傍環境と、左主桁１０及び右主桁２０の表面における塩分の状態に基づいて、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を評価することが可能となるため、錆の性状を精度良く評価することが可能となる。
その結果、左主桁１０及び右主桁２０の形成に用いる鋼種の選択を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に適用する判断や、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に塗装して適用する判断を、精度良く行うことが可能となる。
【００８６】
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であれば、部位毎に係数化した複数の影響因子を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎にデータとして記録し、蓄積している。
このため、蓄積した部位毎の複数の影響因子の係数に基づいて、形成される錆の性状を評価する対象となる左主桁１０及び右主桁２０の、部位毎に決定された各係数を補正することが可能となり、左主桁１０及び右主桁２０に形成される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に評価することが可能となる。
【００８７】
その結果、部位係数を、より精密に算出することが可能となるため、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、精度良く評価することが可能となる。
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であれば、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数の各係数を、設定した複数箇所の部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、０．１刻みの簡単な係数として決定している。
【００８８】
その結果、左主桁１０及び右主桁２０に、最終的に形成されると予測される錆の性状を、０〜１．０の範囲内に設定された、０．１刻みの簡単な数値によって表すことが可能となるため、例えば、錆の厚さを、簡単な演算により、明確な数値によって表すことが可能となる。この場合、例えば、顧客に対して、鋼製橋梁１の構造や施工方法の説明を行う際等に、手間をかけることなく、簡易な手順によって、明確な数値を提示することが可能となる。
【００８９】
なお、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法では、鋼製橋梁１が建設される場所の飛来塩分量と、湿度及び温度に基づいて、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の性状を算出し、この算出した錆の性状を各係数と乗算することにより、部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価したが、これに限定されるものではない。すなわち、鋼製橋梁１が建設される場所の飛来塩分量と、湿度及び温度を用いることなく、部位毎に決定された各係数を乗算することにより、部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価してもよい。この場合、最終的に形成されると予測される錆の性状は、例えば、最終的に形成されると予測される錆の厚さの分布を示す。
【００９０】
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法では、左主桁１０及び右主桁２０の表面を複数の部位に設定する際に、軸を水平方向に向けて配置されている上フランジ及び下フランジに対しては、表面を区分する方向を水平方向とし、軸を上下方向に向けて配置されているウェブに対しては、表面を区分する方向を上下方向としているが、これに限定されるものではない。
【００９１】
すなわち、例えば、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが、上述の方向とは異なると考えられる場合には、上フランジ及び下フランジに対して、表面を区分する方向を、水平方向とするとともに、左主桁１０及び右主桁２０の長さ方向としてもよく、また、上フランジ及び下フランジに対して、表面を区分する方向を、左主桁１０及び右主桁２０の長さ方向のみとしてもよい。同様に、ウェブに対して、表面を区分する方向を上下方向とするとともに、左主桁１０及び右主桁２０の長さ方向としてもよく、また、ウェブに対して、表面を区分する方向を、左主桁１０及び右主桁２０の長さ方向のみとしてもよい。なお、左主桁１０及び右主桁２０の長さ方向とは、例えば、図１においては、紙面に対して直交する方向である。
【００９２】
さらに、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法では、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数としているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、これらの四種類の係数のうち、少なくとも二種類の係数を決定し、決定した各係数を乗算してもよい。また、例えば、上述した四種類の係数に加え、さらに、錆の形成への影響が四種類の係数と異なる影響因子を、係数として用いてもよい。
【００９３】
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法では、係数化した複数の影響因子を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎にデータとして記録し、蓄積しているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、データを蓄積した鋼製橋梁と異なる鋼製橋梁に対して、その鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を部位毎に評価する度に、その都度、複数の影響因子を係数化してもよい。
【００９４】
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法では、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数の各係数を、設定した複数箇所の部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、０．１刻みの簡単な係数として決定しているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、各係数を、０〜１．０を超える範囲内に設定してもよく、０．１よりも詳細な刻み、または、０．１よりも大きい刻みの係数として決定してもよい。
【００９５】
次に、本発明の第二実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の錆形成影響因子評価方法は、錆の形成に影響する影響因子を除き、上述した第一実施形態の錆形成影響因子評価方法と同様であるため、以下の説明は、異なる部分を中心に記載する。
まず、図８から図１３を参照して、本実施形態の錆形成影響因子評価方法の具体例を説明する。
本実施形態では、錆の形成に影響する影響因子を、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数とする。これらの係数は、上述した第一実施形態と同様、設定した２４箇所の橋梁側部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、０．１刻みの簡単な係数として決定する。そして、それらの決定した係数を橋梁側部位毎に乗算することにより、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の表面における複数の橋梁側部位毎に評価する。
【００９６】
以下、上記の各係数について説明する。
まず、飛来塩分付着係数について説明する。
飛来塩分付着係数は、海から風により飛来して左主桁１０及び右主桁２０の表面に付着すると予測される飛来塩分の、左主桁１０及び右主桁２０の表面における分布を表す係数である。
この飛来塩分付着係数は、左主桁１０及び右主桁２０の近傍における風速分布の影響、すなわち、風に含まれている塩の粒子の速度と方向等の影響を受ける。
すなわち、左主桁１０及び右主桁２０の近傍における風速分布と、風に含まれている塩の粒子の速度と方向等を再現すれば、実際の鋼製橋梁１を用いなくとも決定することが可能である。このため、本実施形態では、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を、以下に説明する塩分付着分布評価方法によって評価し、この評価結果に基づいて、飛来塩分付着係数を決定する。
【００９７】
以下、図８から図１１を参照しつつ、塩分付着分布評価方法によって、飛来塩分付着係数を決定する際の手順について説明する。
図８は、塩分付着分布評価方法を行う設備の説明図である。
図８中に示すように、塩分付着分布評価方法には、内部に橋梁模型Ｍを配置した風洞Ｔを用いる。
【００９８】
風洞Ｔ内には、上流側から下流側へ向けて、任意の風速に調整した風を流す。なお、図８中では、橋梁模型Ｍを基準にして、橋梁模型Ｍの左側を上流側とし、橋梁模型Ｍの右側を下流側とする。
橋梁模型Ｍは、鋼製橋梁１を模して形成した縮尺模型であり、その縮尺は風洞Ｔの形状等によって設定する。すなわち、橋梁模型Ｍは、鋼製橋梁１と同様に、左主桁と右主桁から構成されており、床版を支持する２主桁橋を構成している。なお、図８中及び以下の説明では、橋梁模型Ｍを構成する左主桁を、左模型主桁６０と記載し、橋梁模型Ｍを構成する右主桁を、右模型主桁７０と記載する。同様に、左模型主桁６０及び右模型主桁７０によって支持される床版を、模型床版８０と記載する。
【００９９】
左模型主桁６０は、例えば、木材等によって形成されており、左主桁１０と同様に、左側上フランジと、左側ウェブと、左側下フランジを有している。なお、図８中及び以下の説明では、左模型主桁６０が有する左側上フランジを左側上模型フランジ６２、左側ウェブを左側模型ウェブ６４、左側下フランジを左側下模型フランジ６６と記載する。左側上模型フランジ６２、左側模型ウェブ６４、左側下模型フランジ６６の構成は、左主桁１０が有する左側上フランジ、左側ウェブ、左側下フランジの構成と同様であるため、その説明は省略する。
【０１００】
左模型主桁６０の表面、具体的には、左側上模型フランジ６２、左側模型ウェブ６４、左側下模型フランジ６６の表面には、それぞれ、接触した模擬粒子Ｆを保持する粒子保持手段（図示せず）を配置している。模擬粒子Ｆに関する説明は、後述する。
粒子保持手段は、例えば、橋梁模型Ｍの表面と対向する対向面と反対側の粒子保持面に、接触した模擬粒子Ｆを保持可能な粘着力の粘着層が形成されている、両面粘着テープを用いる。この両面粘着テープは、後述する１２箇所の模型側部位と対応する位置に、それぞれ配置する。すなわち、左側上模型フランジ６２、左側模型ウェブ６４、左側下模型フランジ６６の表面には、合計１２枚の両面粘着テープを配置する。なお、粒子保持手段としては、前記のような両面粘着テープに代えて、橋梁模型Ｍの表面に、接触した模擬粒子Ｆを保持可能な粘着力を有する接着剤を塗布してもよい。
【０１０１】
また、左模型主桁６０の表面、具体的には、左側上模型フランジ６２、左側模型ウェブ６４、左側下模型フランジ６６の表面は、左主桁１０と同様、１２箇所の模型側部位に区分する。すなわち、左模型主桁６０の表面を、左主桁１０の橋梁側部位の区分に対応する、複数の模型側部位に区分する。
なお、図８中及び以下の説明では、左側上模型フランジ６２に対し、風上側の下面を、左側上模型フランジ風上側下面６２１と記載し、風下側の下面を、左側上模型フランジ風下側下面６２２と記載する。同様に、左側模型ウェブ６４に対し、風上側の側面を、それぞれ、上側の左側模型ウェブ風上側上側面６４１ａ、中間の左側模型ウェブ風上側中側面６４１ｂ、下側の左側模型ウェブ風上側下側面６４１ｃと記載する。また、風下側の側面を、それぞれ、上側の左側模型ウェブ風下側上側面６４２ａ、中間の左側模型ウェブ風下側中側面６４２ｂ、下側の左側模型ウェブ風下側下側面６４２ｃと記載する。さらに、左側下模型フランジ６６に対し、風上側の上面を、左側下模型フランジ風上側上面６６１ａと記載し、風下側の上面を、左側下模型フランジ風下側上面６６２ａと記載する。また、下面のうち、風上側の下面を、左側下模型フランジ風上側下面６６１ｂと記載し、風下側の下面を、左側下模型フランジ風下側下面６６２ｂと記載する。
【０１０２】
右模型主桁７０は、左模型主桁６０と同様、例えば、木材等によって形成されており、右主桁２０と同様に、右側上フランジと、右側ウェブと、右側下フランジを有している。なお、図８中及び以下の説明では、右模型主桁７０が有する右側上フランジを右側上模型フランジ７２、右側ウェブを右側模型ウェブ７４、右側下フランジを右側下模型フランジ７６と記載する。右側上模型フランジ７２、右側模型ウェブ７４、右側下模型フランジ７６の構成は、右主桁２０が有する右側上フランジ、右側ウェブ、右側下フランジの構成と同様であるため、その説明は省略する。
【０１０３】
右模型主桁７０の表面、具体的には、右側上模型フランジ７２、右側模型ウェブ７４、右側下模型フランジ７６の表面には、それぞれ、左模型主桁６０と同様に、粒子保持手段を配置している。右模型主桁７０においても、左模型主桁６０と同様に、１２箇所の模型側部位と対応する位置、すなわち、右側上模型フランジ７２、右側模型ウェブ７４、右側下模型フランジ７６の表面に、合計１２枚の両面粘着テープを配置する。
【０１０４】
なお、図８中及び以下の説明では、右側上模型フランジ７２に対し、風上側の下面を、右側上模型フランジ風上側下面７２１と記載し、風下側の下面を、右側上模型フランジ風下側下面７２２と記載する。同様に、右側模型ウェブ７４に対し、風上側の側面を、それぞれ、上側の右側模型ウェブ風上側上側面７４１ａ、中間の右側模型ウェブ風上側中側面７４１ｂ、下側の右側模型ウェブ風上側下側面７４１ｃと記載する。また、風下側の側面を、それぞれ、上側の右側模型ウェブ風下側上側面７４２ａ、中間の右側模型ウェブ風下側中側面７４２ｂ、下側の右側模型ウェブ風下側下側面７４２ｃと記載する。さらに、右側下模型フランジ７６に対し、風上側の上面を、右側下模型フランジ風上側上面７６１ａと記載し、風下側の上面を、右側下模型フランジ風下側上面７６２ａと記載する。また、下面のうち、風上側の下面を、右側下模型フランジ風上側下面７６１ｂと記載し、風下側の下面を、右側下模型フランジ風下側下面７６２ｂと記載する。
【０１０５】
模型床版８０の構成も、左模型主桁６０及び右模型主桁７０と同様、床版３０の構成と同様であるため、その説明は省略する。
また、風洞Ｔ内には、風洞Ｔ内の橋梁模型Ｍよりも上流側の空間を、上下方向に沿って複数の区画に分割する複数の仕切板５２を配置している。各仕切板５２は、例えば、分割した区画の開口面積が互いに等しくなる位置に配置する等、分割した区画における風速が、互いに等しくなるように配置されている。
【０１０６】
各仕切板５２の上面には、それぞれ、飛来塩分を模した模擬粒子Ｆを等量配置している。
模擬粒子Ｆは、例えば、球形または略球形に形成したフェノールの粒子を用い、その直径を、飛来塩分の粒子とほぼ同径の１０μｍ程度としている。
模擬粒子Ｆの重量は、風洞Ｔ内で風が吹いている状態において、模擬粒子Ｆが、その粒子の比重、粒径に応じて飛散し、風洞Ｔ内の空間を漂う状態となる重量とする。これは、風洞実験で微粒子を扱う際の空力的に満足する条件である、微粒子が風洞Ｔ内の空間を風に沿って流れている条件を満足するために必須である。
【０１０７】
本実施形態のように、微粒子、すなわち模擬粒子Ｆの直径が１０μｍ程度である場合、模擬粒子Ｆの空気抵抗は、ストークス則（流体力が相対流速の１乗に比例する法則）に従い、重力よりも空気の粘性抵抗が支配的になる。これにより、模擬粒子Ｆの最終的な落下速度である終端速度は、数ｃｍ／ｓｅｃ程度となる。これは、直径１０μｍ程度の模擬粒子Ｆが、直径１０μｍ以下のミスト等と同様、浮遊粒子状物質として空中に漂うことに起因する。
【０１０８】
上記のような構成の設備を用いて塩分付着分布評価方法を行い、飛来塩分付着係数を決定する際には、まず、風洞Ｔ内に橋梁模型Ｍを配置し、各仕切板５２の上面に、それぞれ、等量の模擬粒子Ｆを配置する。次に、任意の風速に調整した風を、上流側から下流側へ向けて流すことにより、各模擬粒子Ｆを、橋梁模型Ｍよりも上流側から風洞Ｔ内に飛散させて、橋梁模型Ｍの表面に付着させる。
そして、橋梁模型Ｍの表面に付着、具体的には粒子保持手段が保持した模擬粒子Ｆの量及び位置に基づいて、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価し、この評価結果を係数化して、飛来塩分付着係数を決定する。
【０１０９】
次に、図９から図１１を参照して、風洞実験における留意点について説明する。
風洞実験における留意点のうち、特に重要なものとしては、以下の二点がある。
（１）模擬粒子Ｆに作用する流体力が、重力よりも十分に大きい
（２）模擬粒子Ｆに作用する流体力が、遠心力よりも十分に大きい
まず、上記（１）について、図９を用いて説明する。
図９は、模擬粒子Ｆの重力条件を示す図である。
模擬粒子Ｆに作用する流体力が、重力Ｇよりも十分に大きい場合、図９中に示すように、流速によって空気抵抗に対する抗力（流体力）Ｄを与えられた模擬粒子Ｆに対する、重力Ｇによる沈降が抑制される。これにより、風洞Ｔ内において、風によって運ばれる模擬粒子Ｆは、風洞Ｔ内の空間を漂うこととなる。
これに対し、模擬粒子Ｆに作用する抗力Ｄが、重力Ｇよりも十分に大きくない場合、模擬粒子Ｆは重力Ｇによる沈降によって風洞Ｔ内の空間を下降し続けることとなり、風により飛来する飛来塩分の移動状態を再現することが困難となる。
【０１１０】
次に、上記（２）について、図１０を用いて説明する。
図１０は、模擬粒子Ｆの遠心力条件を示す図である。
模擬粒子Ｆに作用する流体力が、遠心力よりも十分に大きい場合、図１０中に示すように、流速によって空気抵抗に対する抗力（流体力）Ｄを与えられた模擬粒子Ｆに対する、遠心力Ｃによる影響が低減される。これにより、風洞Ｔ内において、風の流れが湾曲する位置では、風の風速ベクトルに沿って模擬粒子Ｆも湾曲して移動することとなる。
【０１１１】
これに対し、模擬粒子Ｆに作用する抗力Ｄが、遠心力Ｃよりも十分に大きくない場合、風の流れが湾曲する位置において、模擬粒子Ｆが風に沿って曲がり切れず、風の流れが湾曲に対する接線方向へ移動してしまうこととなる。また、わずかな吹き上げがある位置でも、模擬粒子Ｆが風の風速ベクトルに沿って上昇することが困難となる。これにより、左主桁１０と右主桁２０との間に形成される空間（以下、「桁内空間９０」と記載する）に、飛来塩分が移動する状態を再現することが困難となるため、風により飛来する飛来塩分の移動状態を再現することが困難となる。
【０１１２】
したがって、上記（１）及び（２）を満足することにより、風洞Ｔ内の空間における模擬粒子Ｆの移動状態を、図１１中に示されるように、風により飛来する飛来塩分の移動状態に近似させることが可能となる。すなわち、風洞実験において、風により飛来する飛来塩分の移動状態を再現することが可能となる。なお、図１１は、橋梁模型Ｍの周囲における、風の流れと模擬粒子Ｆの運動との関係を示す図である。
【０１１３】
次に、上述した塩分付着分布評価方法を用いて、飛来塩分付着係数を決定する理由について説明する。
上述したような、橋梁模型Ｍを用いた風洞実験において、鋼製橋梁１の建設予定地におけるレイノルズ数と、風洞Ｔ内におけるレイノルズ数とを相似させることは、以下に示す理由により、一般的には非常に困難である。
【０１１４】
鋼製橋梁１の建設予定地におけるレイノルズ数と、風洞Ｔ内におけるレイノルズ数とを相似させようとする場合、例えば、橋梁模型Ｍの縮尺が１／１００である場合には、風洞Ｔ内の風速を、鋼製橋梁１の建設予定地における風速の１００倍程度とする必要がある。したがって、鋼製橋梁１の建設予定地における風速が、現実的な値である１０ｍ／ｓ程度である場合であっても、風洞Ｔ内の風速は、１０００ｍ／ｓ程度とする必要がある。これは、音速の約三倍であり、風洞Ｔ内の風速としては、実現することは非常に困難である。これにより、鋼製橋梁１の建設予定地におけるレイノルズ数と、風洞Ｔ内におけるレイノルズ数とを相似させることは、非常に困難である。
【０１１５】
しかしながら、鋼製橋梁１の建設予定地におけるレイノルズ数と、風洞Ｔ内におけるレイノルズ数が相似していなくとも、鋼製橋梁１の周囲における風の流れと、橋梁模型Ｍの周囲における風の流れとは、以下に示す理由により、概ね相似している。
すなわち、飛来塩分付着係数を決定する対象となる物体が、円柱や楕円形等、流線型（あるいは曲線的）に近い物体の場合では、模擬粒子Ｆの抗力係数がレイノルズ数により大きく変化する。これは、流線型（あるいは曲線的）に近い物体に対する流れの剥離点位置が、レイノルズ数に応じて変化するためである。
【０１１６】
これに対し、本実施形態のように、飛来塩分付着係数を決定する対象となる物体が、角柱等、角部を有する尖った物体の場合では、この物体に対する流れの剥離点位置が角部に固定されるため、レイノルズ数に応じた変化は生じない。なお、剥離点位置の例としては、図１１中に示すように、左側下模型フランジ６６の風上側の先端部や、模型床版８０の風上側の端部がある。また、図１１中では、剥離点位置を、符号「Ｐ」を付して示している。
【０１１７】
ここで、鋼製橋梁１を構成する左主桁１０及び右主桁２０と、左主桁１０及び右主桁２０に支持される床版３０は、角部を有する尖った物体である。また、橋梁模型Ｍを構成する左模型主桁６０及び右模型主桁７０と、左模型主桁６０及び右模型主桁７０に支持される模型床版８０も同様に、角部を有する尖った物体である。
上記により、鋼製橋梁１の建設予定地におけるレイノルズ数と、風洞Ｔ内におけるレイノルズ数が相似していなくとも、鋼製橋梁１の周囲における風の流れと、橋梁模型Ｍの周囲における風の流れとが、概ね相似していることが証明される。
【０１１８】
そして、鋼製橋梁１の周囲における風の流れと、橋梁模型Ｍの周囲における風の流れとが、概ね相似している状態では、風の流れの時間的変化、すなわち、流速場における平均値からの変動成分の分布を満足することとなる。これは、公知の乱流モデル理論では、「乱流エネルギーの生産≒乱流エネルギーの分布」の関係が成立するとともに、乱流エネルギーの生産は、流速場から決まるせん断ひずみ（∂Ｕｉ／∂Ｘｊ＋∂Ｕｊ／∂Ｘｉ）に比例するためである。なお、Ｕｉ，Ｕｊは流速テンソルであり、Ｘｉ，Ｘｊは座標テンソルである。
【０１１９】
したがって、鋼製橋梁１の周囲における風の流れと、橋梁模型Ｍの周囲における風の流が、互いの平均流速場が相似している場合には、乱流エネルギーの分布、すなわち、風の乱れの分布も相似している。
ここで、風の流れの変動成分は、橋梁模型Ｍの表面に対する模擬粒子Ｆの付着状態を検出するために、重要な要素である。これは、流速場における風の流れが定常状態、すなわち、風の流れに乱れが無い状態では、上記（１）及び（２）を満足する場合に、模擬粒子Ｆが風の風速ベクトルに沿って移動するだけとなるため、模擬粒子Ｆは、橋梁模型Ｍの表面に殆ど付着しない。
【０１２０】
これに対し、流速場における風の流れが乱れている状態で、上記（１）及び（２）を満足する場合には、平均流速からの変動成分が、平均流速場からの揺らぎとなって、模擬粒子Ｆを橋梁模型Ｍの表面に衝突させるため、模擬粒子Ｆが橋梁模型Ｍの表面に付着する。
以上の理由により、上述した塩分付着分布評価方法を用いて、飛来塩分付着係数を決定することが、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分を、実用的な評価精度で評価するために好適である。
【０１２１】
なお、上述のように、飛来塩分付着係数を決定するに当たり、塩分付着分布評価方法を用いる実施形態について説明したが、第一実施形態で説明した飛来塩分雰囲気係数と表面塩分付着係数をそれぞれ個別に決定し、これらの係数を乗算することにより、両係数の積として飛来塩分付着係数を決定するようにしてもよい。
水洗損失係数及び部位毎湿度係数については、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０１２２】
次に、図１及び図８から図１１に基づき、図１２及び図１３を参照しつつ、本実施形態の錆形成影響因子評価方法を用いて、鋼製橋梁１に形成されると予測される錆の性状を評価する際の、作用・効果等を説明する。
図１２は、本実施形態の錆形成影響因子評価方法と、従来の錆形成影響因子評価方法との相違を比較する図であり、図１２（ａ）が、従来の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図、図１２（ｂ）が本実施形態の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図である。
図１２（ａ）に示す従来の錆形成影響因子評価方法に関しては、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１２３】
一方、図１２（ｂ）に示すように、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、まず、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の性状を算出する。この性状を算出する方法は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
次に、予め設定した２４箇所の橋梁側部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を決定する。そして、２４箇所の橋梁側部位毎に、これらの係数と、１００年後に形成されると予測される錆の性状を、それぞれ、乗算することにより、橋梁側部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価する。
【０１２４】
以下、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を決定する手順の具体例を説明する。
図１３は、橋梁側部位毎に決定された、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数と、橋梁側部位毎の最終的な錆の性状を示す図であり、図１３（ａ）〜（ｃ）に各係数を示す。また、図１３（ｄ）に、橋梁側部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状である、「最終錆性状」を示す。
飛来塩分付着係数は、上述した塩分付着分布評価方法を用いて決定する（図８から図１１参照）。
【０１２５】
すなわち、橋梁模型Ｍを配置した風洞Ｔ内の空間内に、橋梁模型Ｍよりも上流側から模擬粒子Ｆを飛散させる。そして、橋梁模型Ｍの表面、具体的には、２４箇所の模型側部位にそれぞれ付着した模擬粒子Ｆの量に基づいて、橋梁側部位毎に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価し、この評価結果に基づいて、飛来塩分付着係数を決定する。
このようにして決定した橋梁側部位毎の飛来塩分付着係数を、図１３（ａ）に示す。
図１３（ａ）中に示すように、飛来塩分付着係数は、上フランジ下面、ウェブ、下フランジ上面及び下フランジ下面において、それぞれ、異なった値となる。以下に、上フランジ下面、ウェブ、下フランジ上面及び下フランジ下面における飛来塩分付着係数について、具体的に説明する。
【０１２６】
左主桁１０の風上側の面においては、上フランジ下面、ウェブ、下フランジ上面及び下フランジ下面の全てにおいて、同一値となっている。
左主桁１０の風下側の面においては、下フランジ下面が、左主桁１０の風上側の面における下フランジ下面と同一値となっており、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジ上面よりも高い値となっている。また、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジ上面が、左主桁１０の風上側の面における同部位と比較して、低い値となっている。また、上フランジ下面が、ウェブ及び下フランジ上面と比較して、高い値となっている。
【０１２７】
右主桁２０の風上側の面においては、下フランジ下面が、左主桁１０の風上側の面及び左主桁１０の風下側の面における下フランジ下面と同一値となっており、ウェブ及び下フランジ上面よりも高い値となっている。また、上フランジ下面が、下フランジ下面と同一値となっている。また、上フランジ下面、ウェブ、下フランジ上面の順に高い値となっている。
【０１２８】
右主桁２０の風下側の面においては、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジが、同一値となっている。また、上面下フランジ下面が、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジよりも低い値となっている。右主桁２０の風下側の面全体としては、左主桁１０の風上側の面、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面における同部位と比較して、低い値となっている。
【０１２９】
水洗損失係数を決定する際には、上述した第一実施形態と同様の方法を用いて係数化する。なお、図１３（ｂ）に示すように、橋梁側部位毎に係数化した水洗損失係数は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
部位毎湿度係数を決定する際には、水洗損失係数と同様、上述した第一実施形態と同様の方法を用いて係数化する。なお、図１３（ｃ）に示すように、橋梁側部位毎に係数化した部位毎湿度係数は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０１３０】
上記の手順によって決定された、複数の橋梁側部位毎における、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数のデータは、それぞれ、例えば、汎用のコンピュータや、記録用紙等によって、橋梁側部位毎に記録して蓄積しておく。
そして、上述したように、２４箇所の橋梁側部位毎に、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を、それぞれ、決定した後、図１３（ｄ）に示すように、橋梁側部位毎に各係数を乗算する。これにより、橋梁側部位毎における、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価する。
【０１３１】
各係数を乗算した結果を、図１３（ｄ）に示す。
上述したように、各係数は、０〜１．０の範囲内で決定されるため、図１３（ｄ）中に示すように、最終的に形成されると予測される錆の性状も、２４箇所の橋梁側部位毎に、０〜１．０の範囲内で決定される。このため、この橋梁側部位毎の係数（以下、「橋梁側部位係数」と記載する）に基づいて、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の橋梁側部位毎に評価することが可能となる。
【０１３２】
なお、図１３（ｄ）中に示すように、橋梁側部位係数に基づいて左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状は、上述した第一実施形態における、部位係数に基づいて左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状と同様であるため、その説明は省略する。
したがって、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、上述した塩分付着分布評価方法を用いて、飛来塩分付着係数を決定している。このため、重量に関する制約が無く、また、弾性支持機構等が不要な橋梁模型Ｍを用いて、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価することが可能となる。
【０１３３】
このため、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を、数値流体解析を用いた場合と比較して、簡便な方法、且つ実用的な評価精度及び評価期間で評価することが可能となる。
その結果、鋼製橋梁１を建設する前に、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、数値流体解析を用いた場合と比較して、低コスト、高精度及び短期間で評価することが可能となる。
【０１３４】
また、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、塩分付着分布評価方法に用いる橋梁模型Ｍの表面に、表面に付着した模擬粒子Ｆを保持する粒子保持手段を配置している。
このため、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆが、風等によって橋梁模型Ｍの表面から剥離することを抑制可能となる。
【０１３５】
その結果、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置の変化を抑制することが可能となり、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布に関する評価精度が低下することを抑制可能となる。
さらに、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、塩分付着分布評価方法に用いる風洞Ｔ内の橋梁模型Ｍよりも上流側の空間を、複数の仕切板５２を用いて上下方向へ分割し、これら複数の空間内に配置した模擬粒子Ｆを、橋梁模型Ｍよりも上流側から風洞Ｔ内に飛散させている。
【０１３６】
このため、複数の空間内から、それぞれ、等量の模擬粒子Ｆを、橋梁模型Ｍよりも上流側から、橋梁模型Ｍへ向けて一様に飛散させることが可能となる。
その結果、橋梁模型Ｍに対する模擬粒子Ｆの飛散状態を、鋼製橋梁１に対する飛来塩分の飛散状態に近似させることが可能となるため、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布に対する評価精度が低下することを抑制可能となる。
【０１３７】
また、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、塩分付着分布評価方法に用いる橋梁模型Ｍの表面を、橋梁側部位の区分に対応する複数の模型側部位に区分している。そして、複数の模型側部位に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置に基づいて、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を、複数の橋梁側部位毎に評価している。
したがって、複数の模型側部位に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置が異なる場合は、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが、鋼製橋梁１の表面において異なる場合となる。これにより、複数の模型側部位に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置に基づき、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いを求め、この影響度合いに応じて、鋼製橋梁１の表面を複数の部位に区分することとなる。
【０１３８】
このため、鋼製橋梁１を建設する前に、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を、複数の橋梁側部位毎に、定量的に評価することが可能となる。
その結果、左主桁１０及び右主桁２０の形成に用いる鋼種の選択を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の橋梁側部位毎に適用する判断が可能となる。したがって、高価なＮｉ系高耐候性鋼等は限られた橋梁側部位への適用とし、それ以外の部分には、より安価な耐候性鋼や普通鋼を適用するという経済的な設計が可能となるため、鋼製橋梁１の製造コスト及びライフサイクルコストを低減することが可能となる。
【０１３９】
また、左主桁１０及び右主桁２０を普通鋼や耐候性鋼を用いて形成する際に、左主桁１０及び右主桁２０の橋梁側部位毎に塗装して適用する判断が可能となる。したがって、腐食が激しいと予測される橋梁側部位には部分塗装を施す等、将来的には維持管理に貢献する対策を行うことが可能となり、鋼製橋梁１の製造コスト及びライフサイクルコストを低減することが可能となる。
【０１４０】
また、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数としている。
このため、鋼製橋梁１の近傍環境と、左主桁１０及び右主桁２０の表面における塩分の状態に基づいて、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を評価することが可能となるため、錆の性状を精度良く評価することが可能となる。
【０１４１】
その結果、左主桁１０及び右主桁２０の形成に用いる鋼種の選択を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の橋梁側部位毎に適用する判断や、左主桁１０及び右主桁２０の橋梁側部位毎に塗装して適用する判断を、精度良く行うことが可能となる。
なお、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、塩分付着分布評価方法に用いる橋梁模型Ｍの表面を、橋梁側部位の区分に対応する複数の模型側部位に区分しているが、これに限定されるものではない。すなわち、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置に基づいて、橋梁模型Ｍの表面を複数の模型側部位に区分し、鋼製橋梁１の表面を、模型側部位の区分に対応する複数の橋梁側部位に区分してもよい。
【０１４２】
また、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数としているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、これらの三種類の係数のうち、飛来塩分付着係数と、水洗損失係数及び部位毎湿度係数のうち少なくとも一方の係数を決定し、決定した各係数を乗算してもよい。また、例えば、上述した三種類の係数に加え、さらに、錆の形成への影響が三種類の係数と異なる影響因子を、係数として用いてもよい。
【０１４３】
さらに、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、橋梁模型Ｍの表面に、表面に付着した模擬粒子Ｆを保持する粒子保持手段を配置しているが、これに限定されるものではない。すなわち、橋梁模型Ｍの表面に粒子保持手段を配置していない構成としてもよい。この場合、例えば、静電気等によって、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆを保持することが考えられる。もっとも、本実施形態の錆形成影響因子評価方法のように、橋梁模型Ｍの表面粒子保持手段を配置することが、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆが、風等によって橋梁模型Ｍの表面から剥離することを、確実に抑制可能となるため、好適である。
【０１４４】
また、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、橋梁模型Ｍを、鋼製橋梁１を模して形成した縮尺模型としたが、これに限定されるものではなく、橋梁模型Ｍを、鋼製橋梁１以上の大きさに形成された模型としてもよい。もっとも、本実施形態の錆形成影響因子評価方法のように、橋梁模型Ｍを、鋼製橋梁１を模して形成した縮尺模型とすることが、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、低コスト及び短期間で評価することが可能となるため、好適である。
【０１４５】
次に、本発明の第三実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の構成は、塩分付着分布評価方法を行う設備の構成を除き、上述した第二実施形態と同様であるため、その他の構成に関する記載は省略する。
図１４及び図１５は、塩分付着分布評価方法を行う設備の説明図である。
図１４中に示すように、本実施形態の塩分付着分布評価方法には、上述した第二実施形態と同様、内部に橋梁模型Ｍを配置した風洞Ｔを用いる。
【０１４６】
橋梁模型Ｍの構成は、上述した第二実施形態と同様であるため、説明を省略する。
風洞Ｔ内には、風洞Ｔ内の橋梁模型Ｍよりも上流側に、風洞Ｔ内へ模擬粒子Ｆを放出する模擬粒子放出手段１００を配置している。
模擬粒子放出手段１００は、図外の模擬粒子拡散室と連通するダクト１０２を備えている。
ダクト１０２は、橋梁模型Ｍへ向けて開口した模擬粒子放出部１０４を備えている。
【０１４７】
図１５は、模擬粒子拡散室１０６の構成を示す図である。
図１５中に示すように、模擬粒子拡散室１０６は、内部に空間を有する箱体であり、その内部空間が、ダクト１０２を介して模擬粒子放出手段１００と連通する。
模擬粒子拡散室１０６の内部には、ノズル支持部１０８によって支持されるノズル１１０と、模擬粒子Ｆを配置している。
【０１４８】
ノズル支持部１０８は、モータ等のアクチュエータ（図示せず）を備えており、ノズル１１０を任意の方向へ向けて移動させる機能を有している。ノズル支持部１０８によるノズル１１０の移動状態は、模擬粒子拡散室１０６の内部において、模擬粒子Ｆが浮遊しながら均等に拡散するように制御する。
ノズル１１０は、模擬粒子拡散室１０６の外部に配置されたコンプレッサー１１２と接続しており、コンプレッサー１１２が発生した圧縮空気を、模擬粒子拡散室１０６の内部に噴出する。
その他の構成は、上述した第二実施形態と同様である。
【０１４９】
次に、図１４及び図１５を参照しつつ、本実施形態の錆形成影響因子評価方法を用いて、鋼製橋梁１に形成されると予測される錆の性状を評価する際の、作用・効果等を説明する。なお、本実施形態の錆形成影響因子評価方法は、塩分付着分布評価方法を除き、上述した第二実施形態と同様であるため、塩分付着分布評価方法以外の説明は省略する。
上記のような構成の設備を用いて塩分付着分布評価方法を行い、飛来塩分付着係数を決定する際には、風洞Ｔ内に橋梁模型Ｍを配置するとともに、模擬粒子拡散室１０６の内部に模擬粒子Ｆを配置する。そして、コンプレッサー１１２が発生した圧縮空気を、ノズル１１０から噴出して模擬粒子拡散室１０６の内部に放出する。これにより、模擬粒子拡散室１０６の内部に配置した模擬粒子Ｆを、模擬粒子拡散室１０６の内部において浮遊させながら均等に拡散させる。
【０１５０】
次に、浮遊させながら均等に拡散させた模擬粒子Ｆを、ダクト１０２を介して模擬粒子放出部１０４から放出し、橋梁模型Ｍよりも上流側から風洞内に放出する。これにより、模擬粒子Ｆを、橋梁模型Ｍよりも上流側から風洞Ｔ内に飛散させて、橋梁模型Ｍの表面に付着させる。
そして、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置に基づいて、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価し、この評価結果を係数化して、飛来塩分付着係数を決定する。
【０１５１】
したがって、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、模擬粒子拡散室１０６の内部において浮遊させながら均等に拡散させた模擬粒子Ｆを、ダクト１０２を介して模擬粒子放出部１０４から放出し、橋梁模型Ｍよりも上流側から風洞Ｔ内に放出する。
このため、模擬粒子拡散室１０６の内部において浮遊させながら均等に拡散させた模擬粒子Ｆを、風洞Ｔ内において、橋梁模型Ｍよりも上流側から、橋梁模型Ｍへ向けて一様に飛散させることが可能となる。
【０１５２】
その結果、橋梁模型Ｍに対する模擬粒子Ｆの飛散状態を、鋼製橋梁１に対する飛来塩分の飛散状態に近似させることが可能となるため、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布に対する評価精度が低下することを抑制可能となる。
その他の作用・効果は、上述した第二実施形態と同様である。
【実施例】
【０１５３】
以下、図１６及び図１７を参照して、従来方法を用い、実際の鋼製橋梁の表面に付着した飛来塩分の分布を検出した結果と、上述した第二実施形態の塩分付着分布評価方法を用いて、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価した結果とを比較する。
従来方法としては、例えば、ＪＩＳＺ２３８２に規定されている試験方法である、ドライガーゼ法を用いた。
【０１５４】
図１６は、ドライガーゼ法を示す図である。
図１６中に示すように、ドライガーゼ法は、左主桁１０及び右主桁２０の表面において、予め設定した部位毎にガーゼを配置し、ガーゼに付着した塩分の値（ｍｇ／ｄｍ２／ｄａｙ）を検出する方法である。図１６中には、ガーゼに付着した塩分の値を、検出した８箇所において示している。
【０１５５】
本発明の塩分付着分布評価方法としては、図１４に示したような設備を用いて、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価した。その結果を、図１７に示す。なお、図１７は、本発明の塩分付着分布評価方法を用いて検出した、左模型主桁６０及び右模型主桁７０の表面に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置を示す図である。
図１６中に示されるように、実際の鋼製橋梁１を用いて検出した塩分の値は、左主桁１０の風下側の面と、右主桁２０の風上側の面において、下方から上方となるにつれて増加する。
【０１５６】
一方、図１７中に示されるように、本発明の塩分付着分布評価方法を用いて検出した模擬粒子Ｆの量は、左模型主桁６０の風下側の面と、右模型主桁７０の風上側の面において、下方から上方となるにつれて増加する。
したがって、本発明の塩分付着分布評価方法を用いて検出した模擬粒子Ｆの量及び位置が、実際の鋼製橋梁１を用いて検出した塩分の値と近似した傾向を示すことが確認され、本発明の塩分付着分布評価方法の有効性が実証された。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の錆形成影響因子評価方法を用いて、形成が予測される錆の性状を評価する対象となる、鋼製橋梁の構成を示す図である。
【図２】ドライガーゼ法による塩分濃度分布の測定を示す図である。
【図３】数値解析により塩分濃度の分布を評価する例を示す図である。
【図４】鋼製橋梁に雨がかかるイメージを示す図である。
【図５】鋼製橋梁の部位毎に、相対湿度を測定する方法を示す図である。
【図６】本発明の錆形成影響因子評価方法と、従来の錆形成影響因子評価方法との相違を比較する図であり、（ａ）は従来の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図、（ｂ）は本発明の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図である。
【図７】部位毎に決定された各係数と、部位毎の最終的な錆の性状を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）は、各係数を示す図、（ｅ）は、部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を示す図である。
【図８】本発明の第二実施形態において、塩分付着分布評価方法を行う設備の説明図である。
【図９】模擬粒子の重力条件を示す図である。
【図１０】模擬粒子の遠心力条件を示す図である。
【図１１】橋梁模型の周囲における、風の流れと模擬粒子の運動との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第二実施形態の錆形成影響因子評価方法と、従来の錆形成影響因子評価方法との相違を比較する図である。
【図１３】橋梁側部位毎に決定された、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数と、橋梁側部位毎の最終的な錆の性状を示す図である。
【図１４】本発明の第三実施形態において、塩分付着分布評価方法を行う設備の説明図である。
【図１５】模擬粒子拡散室の構成を示す図である。
【図１６】ドライガーゼ法を示す図である。
【図１７】本発明の塩分付着分布評価方法を用いて検出した、左模型主桁及び右模型主桁の表面に付着した模擬粒子の量及び位置を示す図である。
【図１８】耐候性鋼橋の部位毎における飛来塩分量を無次元塩分濃度で示した予測例を示す特性図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１ 鋼製橋梁
１０ 左主桁
１２ 左側上フランジ
１４ 左側ウェブ
１６ 左側下フランジ
２０ 右主桁
２２ 右側上フランジ
２４ 右側ウェブ
２６ 右側下フランジ
３０ 床版
４０ ガーゼ
５０ 測定機器
５２ 仕切板
６０ 左模型主桁
６２ 左側上模型フランジ
６４ 左側模型ウェブ
６６ 左側下模型フランジ
７０ 右模型主桁
７２ 右側上模型フランジ
７４ 右側模型ウェブ
７６ 右側下模型フランジ
８０ 模型床版
９０ 桁内空間
１００ 模擬粒子放出手段
１０２ ダクト
１０４ 模擬粒子放出部
１０６ 模擬粒子拡散室
１０８ ノズル支持部
１１０ ノズル
１１２ コンプレッサー
Ｒ 雨
Ｍ 橋梁模型
Ｔ 風洞
Ｆ 模擬粒子
Ｐ 剥離点位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、海岸付近に建設される鋼製橋梁等、飛来塩分によって腐食が生じるおそれがある鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、道路や線路等の交通路を連絡するために建設される橋梁としては、例えば、初期投資コストのみならず、建設後の維持費及び管理費も含めたライフサイクルコストを低減するために、無塗装のＪＩＳ耐候性鋼（以下、「耐候性鋼」と記載する）を用いて形成された鋼製橋梁（以下、「耐候性鋼橋梁」と記載する）がある。
このような耐候性鋼橋梁に用いられる耐候性鋼は、大気中に曝露された環境においては、初期には赤錆が形成されるものの、十数年後には、その表面を、銅、リン、クロム等の有効元素が富化して形成された防食性の高い保護性錆層が覆うため、腐食の進展を著しく遅らせることが可能な構成となっている。
【０００３】
したがって、耐候性鋼を用いて形成された耐候性鋼橋梁には、防食塗料等の塗装が不要となり、普通鋼を用いて形成された鋼製橋梁では数十年（２０〜３０年）毎に行なう必要がある塗り替え作業を、省略することが可能となるため、ライフサイクルコストを低減することが可能となっている。
しかしながら、上記のような耐候性鋼は、例えば、海岸付近等、飛来塩分量が多く、大気中の塩分濃度が高い環境下においては、腐食が進行しすぎて保護性錆層が形成され難いため、鋼製橋梁の形成には不適切である。
【０００４】
したがって、このような環境下において建設される鋼製橋梁は、ニッケル（Ｎｉ）等を添加したＮｉ系高耐候性鋼を用いるか、十分な塗装を施した普通鋼を用いて形成されることとなる。
しかしながら、防食塗料等を塗装した耐候性鋼を用いて鋼製橋梁を形成した場合、普通鋼を用いて鋼製橋梁を形成した場合と同様、数十年毎に塗り替え作業を行なう必要があるため、ライフサイクルコストが増加してしまうという問題が発生する。また、Ｎｉ系高耐候性鋼は、飛来塩分量が約０．５ｍｄｄであっても、無塗装の状態で使用可能とされており、大気中の塩分濃度が高い環境下においても使用が可能であるが、通常の耐候性鋼よりも高価である。
【０００５】
一方、耐候性鋼橋梁の建設予定場所における飛来塩分量が少なく、建設予定場所が、大気中の塩分濃度が低い環境下である場合には、耐候性鋼を無塗装で使用することが可能であるため、無塗装の耐候性鋼を用いて、耐候性鋼橋梁を建設することができる。このため、コスト面のメリットから、無塗装の耐候性鋼を用いて、耐候性鋼橋梁を建設することが多い。
【０００６】
なお、大気中の塩分濃度が低い環境下である場合とは、耐候性鋼橋梁の建設予定場所における飛来塩分量を所定の方法によって実測し、この実測した飛来塩分量が０．０５ｍｄｄ（ｍｇ／ｄｍ２／ｄａｙ）以下である場合や、耐候性鋼橋梁の建設予定場所が、予め指定された、飛来塩分量が０．０５ｍｄｄ以下である地域に該当する場合である。
しかしながら、上記のうち、耐候性鋼橋梁の建設予定場所における飛来塩分量を実測し、飛来塩分量が０．０５ｍｄｄ以下であることを確認する場合には、耐候性鋼橋梁の形成に用いる鋼種の選定に当たって、事前に、１年以上に亘る飛来塩分の現地調査が必要となる。このため、現実的には、作業工程上極めて困難である。
【０００７】
また、上記のうち、耐候性鋼橋梁の建設予定場所が、飛来塩分量が０．０５ｍｄｄ以下である地域に該当するか否かで判定する場合においては、この地域が、飛来塩分量に関する、従来の実測データベース（平坦地上における実測）に基づいて、安全側に定められている。このため、地形的な影響が考慮されず、例えば、建設予定場所が大規模な山の背後に位置しており、明らかに飛来塩分の輸送が遮断され、大気中の塩分濃度が低い環境下である場合でも、飛来塩分量が０．０５ｍｄｄを超えていると定められている地域では、無塗装の耐候性鋼を適用することができないと判断される。
【０００８】
また、飛来塩分の濃度は、耐候性鋼橋梁の部位によって異なることが一般的に認められているが、上述した方法では、耐候性鋼橋梁の部位毎に飛来塩分の濃度を測定することが困難である。
このため、部位によっては飛来塩分量が０．０５ｍｄｄ以下である場合であっても、耐候性鋼橋梁全体に対して、無塗装の耐候性鋼を適用することができないと判断し、耐候性鋼橋梁全体に対し、Ｎｉ系高耐候性鋼を用いて、鋼製橋梁を建設することとなる。
【０００９】
そこで、このような問題を解決するため、例えば、特許文献１に記載されている発明が提案されている。
特許文献１に記載されている発明は、耐候性鋼橋梁の断面周りにおける数値流体解析によって流速計算を行い、その計算結果に基づいて方程式を解くことにより、例えば、図１８に示すような、塩分濃度の等高線を示すものである。なお、図１８は、２本の主桁、すなわち、左主桁１０及び右主桁２０から構成された２主桁橋に対し、耐候性鋼橋梁の桁断面周りの領域で、風流れ解析および塩分拡散解析を行なって、耐候性鋼橋梁の桁断面における部位毎の飛来塩分量を、無次元の塩分濃度で示した予測例を示す特性図である。また、図１８に示す例では、鋼製橋梁１に接近する気流（図１８中では、「風」と記載している）の塩分濃度を、１．０としている。
【００１０】
図１８中に示されるように、鋼製橋梁１に接近する気流の塩分濃度が１．０であっても、耐候性鋼橋梁の桁断面周りの領域では、塩分濃度は必ずしも１．０とはならず、耐候性鋼橋梁の桁断面周りでの流速分布の影響によって、局所的に１．０未満となっている。
すなわち、耐候性鋼橋梁の断面位置によっては、桁表面近傍の塩分濃度を、必ずしも、耐候性鋼橋梁の建設地点における飛来塩分に設定する必要がないということが示されている。なお、図１８の例では、塩分濃度で１．０、一般的には、例えば、飛来塩分量０．０５ｍｄｄを塩分濃度で１．０とした場合、着目する箇所の雰囲気係数が０．５であれば、この着目箇所の飛来塩分量は０．０２５ｍｄｄとなる。
【００１１】
したがって、このような方法であれば、耐候性鋼橋梁の断面周りにおける飛来塩分雰囲気（ここでは塩分濃度である）を数値解析的に解くことにより、空間的な塩分濃度の分布を計算することが可能となる。このため、長期に亘る現地調査を必要とせず、地形の影響を考慮に入れた、信頼性の高い飛来塩分量の算定をすることが可能となるとともに、耐候性鋼橋梁の部位毎における飛来塩分の濃度を評価あるいは算定することが可能となる。
【特許文献１】特開２００１−１５２４１３号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載した発明では、耐候性鋼橋梁の断面周りにおける飛来塩分雰囲気を数値解析的に解くことにより、空間的な塩分濃度の分布を計算して、耐候性鋼橋梁の部位毎における飛来塩分の濃度を評価している。
しかしながら、耐候性鋼橋梁の部位毎における飛来塩分雰囲気の大小と、最終的に形成されると予測される部位毎の錆の性状（例えば、形成された錆の厚さや板厚の減少量）は、一般的には対応していないと考えられる。これは、耐候性鋼橋梁の断面位置における表面の濡れ具合や、表面の凹凸の具合、あるいは、表面の風速によって、表面への塩分付着状態が大きく左右されるためである。また、雨が当たりやすいところと当たり難いところでは、表面に付着した塩分が流される具合、（換言すれば、表面に付着した塩分残存具合）に大きな差が出るためである。
【００１３】
このため、特許文献１に記載されているような発明では、耐候性鋼橋梁の部位毎において、必要とされる最終的な錆の性状、すなわち、耐候性鋼橋梁の部位毎に、最終的に形成されると予測される部位毎の錆の性状を、精度良く評価することが困難であるという問題が生じるおそれがある。
以下、耐候性鋼橋梁の部位毎における飛来塩分雰囲気の大小と、耐候性鋼橋梁の部位毎に、最終的に形成されると予測される部位毎の錆の性状が対応していないと考えられる理由について詳述する。
【００１４】
耐候性鋼橋梁の表面近傍における飛来塩分雰囲気（時々刻々と変化する塩分の存在量）と、耐候性鋼橋梁の表面に付着する塩分量とは、必ずしも対応していないと考えられる。これは、耐候性鋼橋梁の表面への塩分の付着には、部位毎の表面の粗さや汚れ具合、表面の乾燥具合、塩分粒子自体の有する水分、重さ、風により与えられた慣性力等、様々な因子が影響すると考えられるためである。
【００１５】
また、耐候性鋼橋梁の表面に塩分が付着しても、降雨によって、耐候性鋼橋梁の表面に付着した塩分は洗い流される。特に、耐候性鋼橋梁の表面には、雨に曝される部位と、雨に曝されない部位が存在するため、部位毎の雨への曝され具合には差が生じる。
したがって、部位毎における付着塩分の流され具合は、部位毎に大きく異なる。また、雨が降らない場合でも、温度及び湿度の変化により結露が生じ、それが水滴となって塩分を洗い流す場合もあり、このような現象も、耐候性鋼橋梁の部位毎において、一様ではないと考えられる。
【００１６】
また、経年的に変化する温湿度の変化は、耐候性鋼橋梁の表面に発生する腐食に少なからず影響を及ぼす。特に、年間の湿度は錆の生成に影響するため、部位毎に湿度が異なる場合、錆の性状も部位毎に異なる。また、耐候性鋼橋梁の断面形状によっては、特定の場所に、湿潤空気が局所的に滞留する場合があり、その滞留の具合と湿度も部位毎に異なると考えられる。
上述した各理由により、数値流体解析によって求めた空間的な塩分雰囲気の分布と、耐候性鋼橋梁の部位毎において形成されると予測される錆の性状の分布は、必ずしも直接的に関係付けられないと考えられる。
【００１７】
なお、耐候性鋼橋梁の部位毎における付着塩分については、ガーゼによる計測や表面塩分計により測定することが可能である。また、最終的な錆の性状は、耐候性鋼橋梁の部位毎の目視や、膜厚計、実際の残存板厚の計測により、定量的に評価することが可能である。しかしながら、耐候性鋼橋梁の部位毎における塩分濃度と、表面への塩分の付着、表面からの水洗、温度及び湿度と最終的な錆の性状の因果関係については、現在のところ明確ではない。
本発明は、上述したような問題点に着目してなされたもので、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の最終的な性状を、鋼製橋梁の部位毎に評価することが可能な、鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法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】
【００１８】
前記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、表面に錆の形成が予測される鋼製橋梁に対し、前記錆の形成に影響する影響因子に基づいて、形成が予測される錆の性状を評価する鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であって、
前記鋼製橋梁の表面を、複数の部位に区分し、
前記影響因子を、前記錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子とし、
前記複数の部位毎に、前記複数の影響因子を、それぞれ、前記錆の形成への影響度合いを反映する数値として係数化し、
前記係数化した複数の影響因子を、それぞれ、前記複数の部位毎に乗算することにより、前記鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明によると、鋼製橋梁の表面を複数の部位に区分し、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、複数の部位毎に、錆の形成への影響度合いを反映する数値として係数化し、これらの係数を複数の部位毎に乗算することにより、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を、複数の部位毎に評価している。
このため、鋼製橋梁を建設する前に、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を、複数の部位毎に、定量的に評価することが可能となる。
【００２０】
また、複数の部位毎の錆の性状から、普通鋼（ＳＭ材）、一般鋼材よりも高価ではあるが耐腐食性の高い耐候性鋼（ＳＭＡ材）、耐候性鋼よりも高価であり、且つ耐腐食性の高いＮｉ系高耐候性鋼等を、それぞれ、複数の部位毎に適用する判断が可能となる。また、普通鋼や耐候性鋼に対して、複数の部位毎に塗装または無塗装として適用する判断が可能となる。
その結果、従来では、飛来塩分量に基づいて、全ての部位、すなわち、橋梁全体に対して、高価なＮｉ系高耐候性鋼を適用するという判断がなされていた場合においても、高価なＮｉ系高耐候性鋼は限られた部位への適用とし、それ以外の部分には、より安価な耐候性鋼や普通鋼を適用するという経済的な設計が可能となる。
【００２１】
さらに、本発明によると、複数の部位毎における最終的な腐食性状分布を評価することが可能となるため、腐食が激しいと予測される部位には部分的な塗装を施す等、将来的には維持管理コストに貢献する対策を行うことが可能となる。
なお、複数の影響因子を係数化する際には、例えば、複数の部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、例えば、０．１刻みの簡単な係数として決定し、鋼製橋梁の表面に形成される錆の性状の係数を、１．０が腐食大であり、０が腐食小であると設定する。
【００２２】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記複数の影響因子による前記錆の形成への影響度合いが、前記鋼製橋梁の表面において異なる場合には、前記複数の影響因子による前記錆の形成への影響度合いに応じて、前記鋼製橋梁の表面を複数の部位に区分することを特徴とするものである。
本発明によると、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが、鋼製橋梁の表面において異なる場合には、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いに応じて、鋼製橋梁の表面を複数の部位に区分している。
このため、鋼製橋梁の表面を複数の部位に区分する際に、鋼製橋梁の表面において異なる錆の形成への影響度合いが反映され、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を、複数の部位毎に、定量的に精度良く評価することが可能となる。
【００２３】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明であって、前記複数の影響因子は、以下の（ａ）〜（ｄ）のうち少なくとも二つであることを特徴とするものである。
（ａ）前記鋼製橋梁の近傍における飛来塩分の空間的な分布を表す飛来塩分雰囲気係数
（ｂ）前記鋼製橋梁の近傍に雰囲気として存在する飛来塩分の鋼製橋梁の表面への付着し易さを表す表面塩分付着係数
（ｃ）前記鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数
（ｄ）絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、前記鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数
【００２４】
本発明によると、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、鋼製橋梁の近傍における飛来塩分の空間的な分布を表す飛来塩分雰囲気係数、鋼製橋梁の近傍に雰囲気として存在する飛来塩分の鋼製橋梁の表面への付着し易さを表す表面塩分付着係数、鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数、絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数としている。
このため、鋼製橋梁の近傍環境と、鋼製橋梁の表面における塩分の状態に基づいて、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を評価することが可能となるため、錆の性状を精度良く評価することが可能となる。
【００２５】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明であって、前記複数の影響因子は、以下の（ｅ）に加え、（ｆ）及び（ｇ）のうち少なくとも一方であることを特徴とするものである。
（ｅ）前記鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の、前記鋼製橋梁の表面における分布を表す飛来塩分付着係数
（ｆ）前記鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数
（ｇ）絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、前記鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数
【００２６】
本発明によると、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の、鋼製橋梁の表面における分布を表す飛来塩分付着係数、鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数、絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数としている。
このため、鋼製橋梁の近傍環境と、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布に基づいて、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を評価することが可能となり、錆の性状を精度良く評価することが可能となる。
【００２７】
次に、請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した発明であって、前記鋼製橋梁を模した橋梁模型を風洞内に配置して、
前記飛来塩分を模した模擬粒子を、前記橋梁模型よりも上流側から前記風洞内で飛散させ、
前記橋梁模型の表面に付着した前記模擬粒子の量及び位置に基づいて、前記飛来塩分付着係数を決定することを特徴とするものである。
【００２８】
本発明によると、鋼製橋梁を模した橋梁模型を風洞内に配置して、飛来塩分を模した模擬粒子を、橋梁模型よりも上流側から風洞内に飛散させる。そして、橋梁模型の表面に付着した模擬粒子の量及び位置に基づいて、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価する。
このため、重量に関する制約が無く、また、弾性支持機構等が不要な橋梁模型を用いて、鋼製橋梁を建設する前に、飛来塩分付着係数を決定することが可能となる。
その結果、数値流体解析を用いた場合と比較して、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の、鋼製橋梁の表面における分布を、簡便な方法、且つ実用的な評価精度及び評価期間で評価することが可能となる。
【００２９】
なお、「橋梁模型」としては、例えば、鋼製橋梁を模した縮尺模型を用いる。
また、橋梁模型の表面に、接触した模擬粒子を保持する粒子保持手段を配置してもよい。さらに、風洞内の橋梁模型よりも上流側の空間を上下方向に沿って複数の区画に分割し、分割した複数の空間内にそれぞれ配置した、等量の模擬粒子を、橋梁模型よりも上流側から風洞内に飛散させてもよい。
また、模擬粒子拡散室の内部において浮遊させながら均等または略均等に拡散させた模擬粒子を、橋梁模型よりも上流側から風洞内に放出してもよい。また、鋼製橋梁の表面を区分した複数の橋梁側部位に対応する、複数の模型側部位に付着した模擬粒子の量及び位置に基づいて、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を、複数の橋梁側部位毎に評価してもよい。
【００３０】
次に、請求項６に記載した発明は、請求項１から５のうちいずれかに記載した発明であって、請求項１から５のうちいずれか１項に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法を用いて前記鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価する際に、前記係数化した複数の影響因子を前記複数の部位毎にデータとして蓄積し、
前記データを蓄積した鋼製橋梁と異なる鋼製橋梁に対して、その鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価する際に、前記蓄積したデータに基づいて、前記錆の形成への影響度合いを反映する数値を補正することを特徴とするものである。
【００３１】
本発明によると、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状の評価を行う鋼製橋梁に対して、その鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を複数の部位毎に評価する際に、既に蓄積されたデータに基づいて、錆の形成への影響度合いを反映する数値を補正する。
このため、複数の部位毎に、複数の影響因子を、より精密に係数化することが可能となり、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を、精度良く評価することが可能となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の最終的な性状を、複数の部位毎に評価することが可能となるため、鋼製橋梁の部位毎に、耐腐食性の異なる鋼材を適用する判断や、部分的な塗装を適用する判断が可能となり、鋼製橋梁の製造コスト及びライフサイクルコストを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次に、本発明の第一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１から図５を参照して、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法（以下、「錆形成影響因子評価方法」と記載する）の具体例を説明する。
図１は、本実施形態の錆形成影響因子評価方法を用いて、形成が予測される錆の性状を評価する対象となる、鋼製橋梁１の構成を示す図である。
【００３４】
図１に示すように、鋼製橋梁１は、左主桁１０と、右主桁２０から構成されており、床版３０を支持する２主桁橋を構成している。なお、本実施形態では、鋼製橋梁１を、左主桁１０と右主桁２０、すなわち、二本の主桁から構成された２主桁橋として説明するが、鋼製橋梁１の構成は、これに限定されるものではなく、三本以上の主桁から構成してもよい。また、本実施形態では、左主桁１０及び右主桁２０を、それぞれ、塩分を含んだ風に対して、風上に配置されている主桁を左主桁１０とし、風下に配置されている主桁を右主桁２０とした場合について説明する。
【００３５】
左主桁１０は、鋼によって形成されており、左側上フランジ１２と、左側ウェブ１４と、左側下フランジ１６を有している。
左側上フランジ１２及び左側下フランジ１６は、軸を水平方向に向けて配置されており、左側ウェブ１４は、軸を上下方向に向けて配置されている。すなわち、左側上フランジ１２及び左側下フランジ１６の軸は、共に、左側ウェブ１４の軸に対して直角となっており、左側上フランジ１２及び左側下フランジ１６の断面方向と左側ウェブ１４の断面方向は、互いに直角となっている。
【００３６】
左側上フランジ１２の左側ウェブ１４との結合部位は、左側上フランジ１２の中央付近となっており、左側ウェブ１４の上端部からは、左側上フランジ１２の両端部が、水平方向へ突出している。
左側下フランジ１６の左側ウェブ１４との結合部位は、左側下フランジ１６の中央付近となっており、左側ウェブ１４の下端部からは、左側下フランジ１６の両端部が、水平方向へ突出している。
右主桁２０は、左主桁１０と同様、鋼によって形成されており、右側上フランジ２２と、右側ウェブ２４と、右側下フランジ２６を有している。
【００３７】
右側上フランジ２２及び右側下フランジ２６は、軸を水平方向に向けて配置されており、右側ウェブ２４は、軸を上下方向に向けて配置されている。すなわち、右側上フランジ２２及び右側下フランジ２６の軸は、共に、右側ウェブ２４の軸に対して直角となっており、右側上フランジ２２及び右側下フランジ２６の断面方向と右側ウェブ２４の断面方向は、互いに直角となっている。
右側上フランジ２２の右側ウェブ２４との結合部位は、右側上フランジ２２の中央付近となっており、右側ウェブ２４の上端部からは、右側上フランジ２２の両端部が、水平方向へ突出している。
【００３８】
右側下フランジ２６の右側ウェブ２４との結合部位は、右側下フランジ２６の中央付近となっており、右側ウェブ２４の下端部からは、右側下フランジ２６の両端部が、水平方向へ突出している。
床版３０は、例えば、コンクリートによって形成されており、軸を水平方向に向けた状態で、左主桁１０及び右主桁２０によって下方から支持されている。具体的には、床版３０の下面が、左側上フランジ１２の上面及び右側上フランジ２２の上面に接触している。
【００３９】
以下、錆形成影響因子評価方法の手順について説明する。
本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、まず、左主桁１０及び右主桁２０について、それぞれ、複数の部位毎に、錆の形成に影響する複数の影響因子を係数化するため、左主桁１０及び右主桁２０の表面を、以下に示すような複数の部位に区分する。
左主桁１０については、左側上フランジ１２の表面における部位を２箇所、左側ウェブ１４の表面における部位を６箇所、左側下フランジ１６の表面における部位を４箇所、それぞれ、設定する。すなわち、左主桁１０の表面において設定される部位は、１２箇所である。なお、これらの設定した箇所は、一例であり、左主桁１０の表面において設定される部位は、複数箇所であれば、１２箇所より多くても少なくてもよい。
【００４０】
左側上フランジ１２の表面における２箇所の部位は、左側ウェブ１４の上端部から、水平方向へ突出している部分の、それぞれの下面とする。これは、左側上フランジ１２の表面においては、下面のみが錆の形成への影響を受けるとともに、この下面は、左側ウェブ１４を挟んだ風上側の面と風下側の面において、それぞれ、後述するように、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが異なると考えられるためである。なお、本実施形態では、説明のために、下面のうち、風上側の下面を、左側上フランジ風上側下面１２１と記載し、風下側の下面を、左側上フランジ風下側下面１２２と記載する。
【００４１】
左側ウェブ１４の表面における６箇所の部位は、左側ウェブ１４の側面を軸方向に沿って三等分して設定するとともに、これらの三等分した側面を、それぞれ、風上側及び風下側毎に設定する。これは、左側ウェブ１４の表面においては、その側面が、軸方向に沿って、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが異なると考えられるとともに、この側面は、風上側の面と風下側の面において、それぞれ、後述するように、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが異なると考えられるためである。なお、本実施形態では、説明のために、三等分した側面のうち、風上側の側面を、それぞれ、上側の左側ウェブ風上側上側面１４１ａ、中間の左側ウェブ風上側中側面１４１ｂ、下側の左側ウェブ風上側下側面１４１ｃと記載する。また、風下側の側面を、それぞれ、上側の左側ウェブ風下側上側面１４２ａ、中間の左側ウェブ風下側中側面１４２ｂ、下側の左側ウェブ風下側下側面１４２ｃと記載する。
【００４２】
左側下フランジ１６の表面における４箇所の部位は、左側ウェブ１４の下端部から、水平方向へ突出している部分の、それぞれの上面及び下面とする。これは、左側下フランジ１６の表面においては、上面及び下面が、共に錆の形成への影響を受けるとともに、これらの上面及び下面は、左側ウェブ１４を挟んだ風上側の面と風下側の面において、それぞれ、後述するように、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが異なると考えられるためである。なお、本実施形態では、説明のために、上面のうち、風上側の上面を、左側下フランジ風上側上面１６１ａと記載し、風下側の上面を、左側下フランジ風下側上面１６２ａと記載する。また、下面のうち、風上側の下面を、左側下フランジ風上側下面１６１ｂと記載し、風下側の下面を、左側下フランジ風下側下面１６２ｂと記載する。
【００４３】
右主桁２０についても、左主桁１０と同様、右側上フランジ２２の表面における部位を２箇所、右側ウェブ２４の表面における部位を６箇所、右側下フランジ２６の表面における部位を４箇所、それぞれ、設定する。すなわち、右主桁２０の表面において設定される部位は、左主桁１０と同様、１２箇所であり、左主桁１０及び右主桁２０の表面において設定される部位は、２４箇所である。なお、左主桁１０と同様、これらの設定した箇所は、一例であり、右主桁２０の表面において設定される部位は、複数箇所であれば、１２箇所より多くても少なくてもよい。
【００４４】
右側上フランジ２２の表面における２箇所の部位は、左側上フランジ１２と同様、右側ウェブ２４の上端部から、水平方向へ突出している部分の、それぞれの下面とする。右側上フランジ２２の表面を、２箇所の部位に区分した理由は、左側上フランジ１２の表面を、２箇所の部位に区分した理由と同様である。なお、本実施形態では、説明のために、下面のうち、風上側の下面を、右側上フランジ風上側下面２２１と記載し、風下側の下面を、右側上フランジ風下側下面２２２と記載する。
【００４５】
右側ウェブ２４の表面における６箇所の部位は、左側ウェブ１４と同様、右側ウェブ２４の側面を軸方向に沿って三等分して設定するとともに、これらの三等分した側面を、それぞれ、風上側及び風下側毎に設定する。右側ウェブ２４の表面を、６箇所の部位に区分した理由は、左側ウェブ１４の表面を、６箇所の部位に区分した理由と同様である。なお、本実施形態では、説明のために、三等分した側面のうち、風上側の側面を、それぞれ、上側の右側ウェブ風上側上側面２４１ａ、中間の右側ウェブ風上側中側面２４１ｂ、下側の右側ウェブ風上側下側面２４１ｃと記載する。また、風下側の側面を、それぞれ、上側の右側ウェブ風下側上側面２４２ａ、中間の右側ウェブ風下側中側面２４２ｂ、下側の右側ウェブ風下側下側面２４２ｃと記載する。
【００４６】
右側下フランジ２６の表面における４箇所の部位は、左側下フランジ１６と同様、右側ウェブ２４の下端部から、水平方向へ突出している部分の、それぞれの上面及び下面とする。右側下フランジ２６の表面を、４箇所の部位に区分した理由は、左側下フランジ１６の表面を、４箇所の部位に区分した理由と同様である。なお、本実施形態では、説明のために、上面のうち、風上側の上面を、右側下フランジ風上側上面２６１ａと記載し、風下側の上面を、右側下フランジ風下側上面２６２ａと記載する。また、下面のうち、風上側の下面を、右側下フランジ風上側下面２６１ｂと記載し、風下側の下面を、右側下フランジ風下側下面２６２ｂと記載する。
そして、上述したように、左主桁１０及び右主桁２０の表面について、それぞれ、設定した２４箇所の部位毎に、錆の形成に影響する影響因子を係数化する。
【００４７】
本実施形態では、錆の形成に影響する影響因子を、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数とする。これらの係数は、設定した２４箇所の部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、０．１刻みの簡単な係数として決定し、それらの決定した係数を部位毎に乗算することにより、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の表面における複数の部位毎に評価する。
【００４８】
以下、上記の各係数について説明する。
まず、飛来塩分雰囲気係数について説明する。
飛来塩分雰囲気係数は、風によって海から運ばれてくる飛来塩分が、鋼製橋梁１の近傍、すなわち、左主桁１０及び右主桁２０の近傍において、空間的にどのように分布しているかを表す係数であり、左主桁１０及び右主桁２０の近傍における風速分布の影響を受ける。
なお、この風速分布は、左主桁１０及び右主桁２０の近傍において、風の流れと構造の連成作用である、衝突、剥離、再付着等、複雑な現象が生じた結果、形成される流れの場として決まる。さらに、時間の経過につれて流れの様相が変化する複雑な乱流現象が、左主桁１０及び右主桁２０の近傍において生じているため、この乱流現象も、風速分布の形成に関与する。
【００４９】
飛来塩分雰囲気係数を決定する際には、例えば、ＪＩＳＺ２３８２に規定されている試験方法である、ドライガーゼ法を用いる。
ドライガーゼ法は、鋼製橋梁１が建設される場所において、図２に示すように、左主桁１０及び右主桁２０の表面に、それぞれ、ガーゼ４０を配置し、予め設定した２４箇所の部位毎に、塩分濃度を評価する方法である。なお、図２は、ドライガーゼ法による塩分濃度分布の測定を示す図である。また、図２中では、９箇所のみにガーゼ４０を配置した状態を示しているが、実際の測定においては、予め設定した複数箇所の部位毎に、それぞれ、ガーゼ４０を配置する。
【００５０】
この場合、ガーゼ４０は、左主桁１０及び右主桁２０の表面に設置するのではなく、左主桁１０及び右主桁２０の表面から数ｃｍ程度浮かせて設置する。ガーゼ４０は空気を透過するため、ガーゼ４０に残留した塩分が、その場における塩分濃度であると評価し、係数化することによって、飛来塩分雰囲気係数を決定する。
飛来塩分雰囲気係数を決定する際にドライガーゼ法を用いる理由としては、塩分雰囲気係数が、風の流れによって決まる塩分濃度の分布であるため、例えば、図３に示すように、数値解析により塩分濃度の分布を評価する方法では、精度の高い評価が困難となるためである。なお、図３は、数値解析により塩分濃度の分布を評価する例を示す図である。
【００５１】
なお、塩分濃度の分布は、一般的には、図３に示すような分布になると推測される。
具体的には、風上側の主桁、すなわち、左主桁１０の風上側の面では、風の流れが直接当たる面であるため、塩分濃度が高く、左主桁１０の風下側の面では、塩分濃度がやや低くなると推測される。また、風下側の主桁、すなわち、右主桁２０の風上側の面では、塩分濃度がやや高く、右主桁２０の風下側の面では、風の流れの背後であり、塩分が回り難いため、塩分濃度が低くなると推測される。
【００５２】
したがって、塩分濃度は、左主桁１０の風上側の面が最も高く、右主桁２０の風上側の面、左主桁１０の風下側の面、右主桁２０の風下側の面の順に、低くなると推測される。
ここで、左主桁１０の風下側の面における塩分濃度が、やや低くなると推測され、右主桁２０の風上側の面における塩分濃度が、やや高くなると推測される理由としては、以下の理由が考えられる。
【００５３】
左主桁１０の風下側の面における塩分濃度は、直接風の当たる左主桁１０の風上側の面における塩分濃度よりは低いが、図３に示されるように、左主桁１０の下端から剥離した流れが、右主桁２０の風上側の面近くに流れ込む可能性があり、その際、風に含まれる塩の粒子が、右主桁２０の風上側の面に衝突すると考えられるためである。
そして、風に含まれる塩の粒子が右主桁２０の風上側の面に衝突した後、風の流れは左主桁１０の風下側の面に戻ってくるため、その途中で塩分が表面に付着して減少し、左主桁１０の風下側の面における塩分濃度は、右主桁２０の風上側の面よりは低くなると考えられるためである。
【００５４】
次に、表面塩分付着係数について説明する。
表面塩分付着係数は、鋼製橋梁１の近傍に雰囲気として存在する飛来塩分の、左主桁１０及び右主桁２０の表面への付着し易さを表す係数であり、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎における表面の粗度（凹凸具合）、汚れ具合、濡れ具合、左主桁１０及び右主桁２０の表面近傍における風速、すなわち、風に含まれている塩の粒子の速度と方向等の影響を受ける。
【００５５】
ここで、飛来塩分雰囲気係数は、あくまで空間的な塩分濃度の分布であり、左主桁１０及び右主桁２０の表面に付着する塩分が、必ずしも塩分濃度の分布に１対１で対応するわけではない。
このため、表面塩分付着係数を決定する際には、例えば、汚れが溜まり易い、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面を高く、また、雨風が当たりやすく、汚れが流されやすい、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面を低く設定する。
【００５６】
次に、水洗損失係数について説明する。
水洗損失係数は、降雨による雨洗等により、左主桁１０及び右主桁２０の表面に付着した塩分が、左主桁１０及び右主桁２０の表面から、どの程度減少するかを表す係数である。
降雨による雨洗は、左主桁１０及び右主桁２０に対する雨のかかり具合、すなわち、雨と風の影響を受ける、すなわち、雨は、落下時に風の影響を受け、強風であればあるほど、横殴りの雨になり、左主桁１０及び右主桁２０へ当たる。
【００５７】
例えば、図４に示すように、一般的な構成の鋼製橋梁１では、床版３０の両端側が、左主桁１０及び右主桁２０の外側へ張り出しており、左主桁１０及び右主桁２０に対して、傘の役割を果たしている。このため、床版３０の、左主桁１０及び右主桁２０の外側への張り出し具合が、左主桁１０及び右主桁２０に対する雨のかかり具合に大きく影響する。なお、図４は、鋼製橋梁１に雨がかかるイメージを示す図である。また、図４中では、左主桁１０及び右主桁２０にかかる雨に対して、符号Ｒを付して示している。
【００５８】
したがって、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面のうち、床版３０が張り出している部分に近い左主桁１０及び右主桁２０の上側部分（図４中において、「Ｘ」と示す範囲）には、雨がかかりにくい。また、左主桁１０と右主桁２０との間に形成される空間（以下、「桁間空間」と記載する）には、雨がかかることはない。すなわち、雨がかかるのは、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面であるとともに、床版３０が傘として機能しない部分ということになる。また、風の影響を考慮すれば、図４に示す例のように、卓越風向が海風であるとすれば、風下側からの降雨による雨洗の方が弱いということになる。
【００５９】
したがって、水洗損失係数を決定する際には、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面における、雨がかかる部分に対し、風向風速計による風のデータや降雨時間等のデータを用いて、係数化することが好適である。
また、水洗損失係数は、雨による付着塩分の洗い流しと共に、結露によって生じる水滴流下による洗い流しを反映して、係数化してもよい。
この場合、結露によって生じる水滴流下による洗い流しは、桁間空間における湿度の影響を受けるため、例えば、図５に示すような、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、温度計及び湿度計を配置して、桁間空間における湿度を測定し、係数化に用いる。なお、図５は、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、相対湿度を測定する方法を示す図である。また、図５中では、温度計及び湿度計から構成される測定機器に対し、符号５０を付して示している。
【００６０】
次に、部位毎湿度係数について説明する。
部位毎湿度係数は、絶対湿度と温度から決定される相対湿度が、経年的にどのように分布するかを表す係数であり、桁間空間の下方に川や池等が存在する環境では、桁間空間における水分は多くなるため、絶対湿度及び相対湿度は、共に高くなる。
また、絶対湿度が一定である場合であっても、左主桁１０及び右主桁２０の表面における温度分布が異なる場合は、相対湿度は部位毎に異なる。
【００６１】
錆の形成は、相対湿度に影響されるため、部位毎湿度係数を決定する際には、例えば、図５に示すような、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、温度計及び湿度計を配置して、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、相対湿度を測定する方法を用いる。
また、図５に示すような方法の他に、桁間空間の下方に川面等の水面が接近している場合は、蒸発して浮上した水分が桁間空間内に溜まりやすくなり、桁間空間における湿度が高くなると考えられるため、これに基づいて、部位毎湿度係数を決定する方法も考えられる。
なお、濡れ時間（錆の生成に必要な一定湿度以上の継続時間）は、気象官署で測定されることが多いため、その濡れ時間は部位にかかわらず一定とし、局所的な湿度の違いを、この部位毎湿度係数が表すものとする。
【００６２】
次に、図１から図５に基づき、図６及び図７を参照しつつ、本実施形態の錆形成影響因子評価方法を用いて、鋼製橋梁１に形成されると予測される錆の性状を評価する際の、作用・効果等を説明する。
図６は、本実施形態の錆形成影響因子評価方法と、従来の錆形成影響因子評価方法との相違を比較する図であり、図６（ａ）が、従来の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図、図６（ｂ）が本実施形態の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図である。
図６（ａ）に示すように、従来の錆形成影響因子評価方法では、鋼製橋梁１が建設される場所の飛来塩分量と、湿度及び温度に基づいて、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の性状を算出している。
【００６３】
なお、従来の錆形成影響因子評価方法では、一例として、１００年後に形成されると予測される錆の性状を、鋼製橋梁１全体に形成されると予測される錆の厚さとし、ここで算出される錆の厚さを、１．０ｍｍと評価する。また、１００年後に形成されると予測される錆の厚さの限界値を、０．５ｍｍと設定する。
したがって、従来の錆形成影響因子評価方法では、１００年後に形成されると予測される錆の厚さが１．０ｍｍと予測された場合、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の厚さが１．０ｍｍであると判断する。
【００６４】
このため、上記のように、１００年後に形成されると予測される錆の厚さの限界値を０．５ｍｍと設定した場合、対象とする鋼製橋梁１に対して、耐候性鋼を無塗装の状態で用いることはできず、塗装した状態の耐候性鋼または普通鋼や、Ｎｉ系高耐候性鋼を用いる必要があると判断する。
一方、図６（ｂ）に示すように、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、まず、従来の錆形成影響因子評価方法と同様に、鋼製橋梁１が建設される場所の飛来塩分量と、湿度及び温度に基づいて、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の性状を算出する。ここで、鋼製橋梁１の建設される場所の飛来塩分量は、例えば、この場所が大規模な山の背後に位置している場合等は、地形の影響を考慮して評価することが好適である。
【００６５】
なお、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、一例として、従来の錆形成影響因子評価方法と同様、１００年後に形成されると予測される錆の性状を、鋼製橋梁１全体に形成されると予測される錆の厚さとし、ここで算出される錆の厚さを、１．０ｍｍと評価する。また、１００年後に形成されると予測される錆の厚さの限界値を、０．５ｍｍと設定する。
そして、予め設定した２４箇所の部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を決定し、２４箇所の部位毎に、これらの係数と、１００年後に形成されると予測される錆の性状を、それぞれ、乗算することにより、部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価する。
【００６６】
以下、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を決定する手順の具体例を説明する。
図７は、部位毎に決定された、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数と、部位毎の最終的な錆の性状を示す図であり、図７（ａ）〜（ｄ）に各係数を示し、図７（ｅ）に、部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を示す。
飛来塩分雰囲気係数は、鋼製橋梁１が建設される場所において、左主桁１０及び右主桁２０の表面に対し、予め設定した２４箇所の部位毎に、それぞれ、ガーゼ４０を配置し、ガーゼ４０に残留した塩分に基づいて、部位毎の塩分濃度を係数化して決定する（図２参照）。
【００６７】
このようにして決定した部位毎の飛来塩分雰囲気係数を、図７（ａ）に示す。
図７（ａ）中に示すように、飛来塩分雰囲気係数は、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジ上面に関しては、左主桁１０の風上側の面が最も高く、右主桁２０の風上側の面、左主桁１０の風下側の面、右主桁２０の風下側の面の順に低くなる。
ここで、左主桁１０の風下側の面に関しては、上フランジ下面がウェブ及び下フランジ上面よりも高く、右主桁２０の風上側の面に関しては、上フランジ下面から、ウェブ、下フランジ上面の順に高くなる。これは、左主桁１０の下端から剥離した流れが、右主桁２０の風上側の面に衝突した後、この流れが、塩分を表面で奪われながら、左主桁１０の風下側の面に戻ってくると考えられるためである（図３参照）。
【００６８】
また、下フランジ下面に関しては、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面が、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面よりも高くなる。ここで、左主桁１０の風上側の面は、風上であるため、右主桁２０の風下側の面よりも高くなる。
表面塩分付着係数を決定する際には、汚れが溜まり易い、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面が高く、また、雨風が当たりやすく、汚れが流されやすい、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面が低くなるように設定して係数化する。
【００６９】
このようにして決定した部位毎の表面塩分付着係数を、図７（ｂ）に示す。
図７（ｂ）中に示すように、表面塩分付着係数は、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジ上面に関しては、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面を高く、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面を低くする。また、全４箇所の下フランジ下面に関しては、雨風の当たりやすさや、汚れの流されやすさがほとんど同じであると考えられるため、全て同じ値とする。
水洗損失係数を決定する際には、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面における、雨がかかる部分に対し、風向風速計による風のデータや降雨時間等のデータを用いて、係数化し、さらに、結露によって生じる水滴流下による洗い流しを反映して、係数化する。
【００７０】
このようにして決定した部位毎の水洗損失係数を、図７（ｃ）に示す。
図７（ｃ）中に示すように、水洗損失係数は、全４箇所の上フランジ下面に関しては、雨がかからないため、全て１．０とする。
また、ウェブ及び下フランジ上面に関しては、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面を高く、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面を低くする。
【００７１】
ここで、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面に関しては、上方であるほど雨がかかりにくいため、下方となるにつれて低い係数とする。また、左主桁１０の風上側の面は、右主桁２０の風下側の面よりも風および雨が当たるため、ウェブ及び下フランジ上面に関しては、右主桁２０の風下側の面よりも低い係数とする。
また、全４箇所の下フランジ下面に関しては、降雨や結露により、ウェブを流下した水滴が滞り易いため、この係数も高めに決定する。
部位毎湿度係数を決定する際には、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、温度計及び湿度計を配置し、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、相対湿度を測定（図５参照）し、この測定結果に基づいて係数化する。
【００７２】
このようにして決定した部位毎の部位毎湿度係数を、図７（ｄ）に示す。
図７（ｄ）中に示すように、部位毎湿度係数は、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジ上面に関しては、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面を高く、左主桁１０の風上側の面及び右主桁２０の風下側の面を低くする。
すなわち、湿度（水分）がたまり易い桁内を高く、風が当たり、水分が滞留しない桁外を低く設定する。
【００７３】
上記の手順によって決定された、複数の部位毎における、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数のデータは、それぞれ、例えば、汎用のコンピュータや、記録用紙等によって、部位毎に記録して蓄積しておく。
そして、上述したように、２４箇所の部位毎に、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を、それぞれ、決定した後、図７（ｅ）に示すように、各部位毎に各係数を乗算して、部位毎における、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価する。
【００７４】
各係数を乗算した結果を、図７（ｅ）に示す。
上述したように、各係数は、０〜１．０の範囲内で決定されるため、図７（ｅ）中に示すように、最終的に形成されると予測される錆の性状も、２４箇所の部位毎に、０〜１．０の範囲内で決定される。このため、この部位毎の係数（以下、「部位係数」と記載する）に基づいて、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に評価することが可能となる。
【００７５】
具体的には、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の性状に対して、部位係数を乗算することにより、部位毎において、１００年後に形成されると予測される錆の性状、すなわち、部位毎において、１００年後に形成されると予測される錆の厚さを算出することが可能となる。
ここで、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の厚さを１．０ｍｍと設定しているため、この設定した錆の厚さ１．０ｍｍに対して、部位係数を乗算することにより、部位毎において、１００年後に形成されると予測される錆の厚さが算出される。
【００７６】
例えば、図７（ｅ）中に示されているように、左側上フランジ風上側下面１２１における部位係数は０．３である。このため、この部位係数０．３を、鋼製橋梁１全体に対して１００年後に形成されると予測される錆の厚さ１．０ｍｍに対して乗算することにより、左側上フランジ風上側下面１２１において、１００年後に形成されると予測される錆の厚さが、０．３ｍｍであると算出される。
ここで、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、１００年後に形成されると予測される錆の厚さの限界値を０．５ｍｍと設定している。このため、１００年後に形成されると予測される錆の厚さを０．５ｍｍ以下とするためには、鋼製橋梁１全体を無塗装の耐候性鋼を用いて形成するとともに、１００年後に形成されると予測される錆の厚さが、０．５ｍｍを超えていると算出される部位にのみ、防食塗料等の塗装を行えばよい。
【００７７】
具体的には、図７（ｅ）中に示されているように、全２４箇所の部位のうち、右主桁２０の風上側の面における、右側上フランジ風上側下面２２１、右側ウェブ風上側上側面２４１ａ〜２４１ｃ、右側下フランジ風上側上面２６１ａの５箇所にのみ、防食塗料等の塗装を行うことにより、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の厚さを、０．５ｍｍ以下とすることが可能となる。
【００７８】
一般的に、鋼製橋梁１の建設に関しては、初期コストにおいて塗装費が２０％程度を占めているが、１００年のライフサイクルコストでは、２０〜３０年に１回の割合で、鋼製橋梁１全体の塗装を塗り替える必要がある。その場合、１００年のライフサイクルコストで判断すれば、塗装費が５０％程度を占める可能性もある。
したがって、耐候性鋼を無塗装の状態で用いる場合は、ライフサイクルコストの観点でコスト面のメリットが大きく、部分的に塗装が必要である場合であっても、塗り替え作業に係る人件費等のコストを低減することが可能となる。また、塗り替え作業期間を短縮することが可能となるため、鋼製橋梁１全体に対する塗り替え作業を行う場合と比較して、コストを低減することが可能となる。
【００７９】
なお、例えば、鋼製橋梁１が建設される環境が、最終的に形成されると予測される錆の性状の評価を、既に行った環境と近似している場合には、既に蓄積されている各部位毎における各係数を参照することにより、複数の影響因子を、より精密に係数化することが可能となる。具体的には、既に評価を行った環境と近似した環境下において、各係数を決定し、この決定した各係数を、蓄積されたデータ各係数に基づいて補正することにより、各部位毎における部位係数を、より精密に算出することが可能となる。
【００８０】
したがって、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であれば、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の表面において区分された複数の部位毎に係数化している。
そして、各係数を左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に乗算することにより、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に評価している。
【００８１】
このため、鋼製橋梁１を建設する前に、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に、定量的に評価することが可能となる。
その結果、左主桁１０及び右主桁２０の形成に用いる鋼種の選択を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に適用する判断が可能となる。したがって、高価なＮｉ系高耐候性鋼等は限られた部位への適用とし、それ以外の部分には、より安価な耐候性鋼や普通鋼を適用するという経済的な設計が可能となるため、鋼製橋梁１の製造コスト及びライフサイクルコストを低減することが可能となる。
【００８２】
また、左主桁１０及び右主桁２０を普通鋼や耐候性鋼を用いて形成する際に、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に塗装して適用する判断が可能となる。したがって、腐食が激しいと予測される部位には部分塗装を施す等、将来的には維持管理に貢献する対策を行うことが可能となり、鋼製橋梁１の製造コスト及びライフサイクルコストを低減することが可能となる。
【００８３】
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であれば、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが、左主桁１０及び右主桁２０の表面において異なる場合には、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いに応じて、左主桁１０及び右主桁２０の表面を複数の部位に区分している。
このため、左主桁１０及び右主桁２０の表面を複数の部位に区分する際に、左主桁１０及び右主桁２０の表面において異なる錆の形成への影響度合いが反映され、左主桁１０及び右主桁２０の表面に形成されると予測される錆の性状を、複数の部位毎に、定量的に精度良く評価することが可能となる。
【００８４】
その結果、左主桁１０及び右主桁２０の形成に用いる鋼種の選択を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に適用する判断や、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に塗装して適用する判断を、精度良く行うことが可能となる。
さらに、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であれば、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数としている。
【００８５】
このため、鋼製橋梁１の近傍環境と、左主桁１０及び右主桁２０の表面における塩分の状態に基づいて、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を評価することが可能となるため、錆の性状を精度良く評価することが可能となる。
その結果、左主桁１０及び右主桁２０の形成に用いる鋼種の選択を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に適用する判断や、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に塗装して適用する判断を、精度良く行うことが可能となる。
【００８６】
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であれば、部位毎に係数化した複数の影響因子を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎にデータとして記録し、蓄積している。
このため、蓄積した部位毎の複数の影響因子の係数に基づいて、形成される錆の性状を評価する対象となる左主桁１０及び右主桁２０の、部位毎に決定された各係数を補正することが可能となり、左主桁１０及び右主桁２０に形成される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎に評価することが可能となる。
【００８７】
その結果、部位係数を、より精密に算出することが可能となるため、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、精度良く評価することが可能となる。
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であれば、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数の各係数を、設定した複数箇所の部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、０．１刻みの簡単な係数として決定している。
【００８８】
その結果、左主桁１０及び右主桁２０に、最終的に形成されると予測される錆の性状を、０〜１．０の範囲内に設定された、０．１刻みの簡単な数値によって表すことが可能となるため、例えば、錆の厚さを、簡単な演算により、明確な数値によって表すことが可能となる。この場合、例えば、顧客に対して、鋼製橋梁１の構造や施工方法の説明を行う際等に、手間をかけることなく、簡易な手順によって、明確な数値を提示することが可能となる。
【００８９】
なお、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法では、鋼製橋梁１が建設される場所の飛来塩分量と、湿度及び温度に基づいて、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の性状を算出し、この算出した錆の性状を各係数と乗算することにより、部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価したが、これに限定されるものではない。すなわち、鋼製橋梁１が建設される場所の飛来塩分量と、湿度及び温度を用いることなく、部位毎に決定された各係数を乗算することにより、部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価してもよい。この場合、最終的に形成されると予測される錆の性状は、例えば、最終的に形成されると予測される錆の厚さの分布を示す。
【００９０】
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法では、左主桁１０及び右主桁２０の表面を複数の部位に設定する際に、軸を水平方向に向けて配置されている上フランジ及び下フランジに対しては、表面を区分する方向を水平方向とし、軸を上下方向に向けて配置されているウェブに対しては、表面を区分する方向を上下方向としているが、これに限定されるものではない。
【００９１】
すなわち、例えば、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが、上述の方向とは異なると考えられる場合には、上フランジ及び下フランジに対して、表面を区分する方向を、水平方向とするとともに、左主桁１０及び右主桁２０の長さ方向としてもよく、また、上フランジ及び下フランジに対して、表面を区分する方向を、左主桁１０及び右主桁２０の長さ方向のみとしてもよい。同様に、ウェブに対して、表面を区分する方向を上下方向とするとともに、左主桁１０及び右主桁２０の長さ方向としてもよく、また、ウェブに対して、表面を区分する方向を、左主桁１０及び右主桁２０の長さ方向のみとしてもよい。なお、左主桁１０及び右主桁２０の長さ方向とは、例えば、図１においては、紙面に対して直交する方向である。
【００９２】
さらに、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法では、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数としているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、これらの四種類の係数のうち、少なくとも二種類の係数を決定し、決定した各係数を乗算してもよい。また、例えば、上述した四種類の係数に加え、さらに、錆の形成への影響が四種類の係数と異なる影響因子を、係数として用いてもよい。
【００９３】
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法では、係数化した複数の影響因子を、左主桁１０及び右主桁２０の部位毎にデータとして記録し、蓄積しているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、データを蓄積した鋼製橋梁と異なる鋼製橋梁に対して、その鋼製橋梁の表面に形成されると予測される錆の性状を部位毎に評価する度に、その都度、複数の影響因子を係数化してもよい。
【００９４】
また、本実施形態の鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法では、飛来塩分雰囲気係数、表面塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数の各係数を、設定した複数箇所の部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、０．１刻みの簡単な係数として決定しているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、各係数を、０〜１．０を超える範囲内に設定してもよく、０．１よりも詳細な刻み、または、０．１よりも大きい刻みの係数として決定してもよい。
【００９５】
次に、本発明の第二実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の錆形成影響因子評価方法は、錆の形成に影響する影響因子を除き、上述した第一実施形態の錆形成影響因子評価方法と同様であるため、以下の説明は、異なる部分を中心に記載する。
まず、図８から図１３を参照して、本実施形態の錆形成影響因子評価方法の具体例を説明する。
本実施形態では、錆の形成に影響する影響因子を、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数とする。これらの係数は、上述した第一実施形態と同様、設定した２４箇所の橋梁側部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、０．１刻みの簡単な係数として決定する。そして、それらの決定した係数を橋梁側部位毎に乗算することにより、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の表面における複数の橋梁側部位毎に評価する。
【００９６】
以下、上記の各係数について説明する。
まず、飛来塩分付着係数について説明する。
飛来塩分付着係数は、海から風により飛来して左主桁１０及び右主桁２０の表面に付着すると予測される飛来塩分の、左主桁１０及び右主桁２０の表面における分布を表す係数である。
この飛来塩分付着係数は、左主桁１０及び右主桁２０の近傍における風速分布の影響、すなわち、風に含まれている塩の粒子の速度と方向等の影響を受ける。
すなわち、左主桁１０及び右主桁２０の近傍における風速分布と、風に含まれている塩の粒子の速度と方向等を再現すれば、実際の鋼製橋梁１を用いなくとも決定することが可能である。このため、本実施形態では、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を、以下に説明する塩分付着分布評価方法によって評価し、この評価結果に基づいて、飛来塩分付着係数を決定する。
【００９７】
以下、図８から図１１を参照しつつ、塩分付着分布評価方法によって、飛来塩分付着係数を決定する際の手順について説明する。
図８は、塩分付着分布評価方法を行う設備の説明図である。
図８中に示すように、塩分付着分布評価方法には、内部に橋梁模型Ｍを配置した風洞Ｔを用いる。
【００９８】
風洞Ｔ内には、上流側から下流側へ向けて、任意の風速に調整した風を流す。なお、図８中では、橋梁模型Ｍを基準にして、橋梁模型Ｍの左側を上流側とし、橋梁模型Ｍの右側を下流側とする。
橋梁模型Ｍは、鋼製橋梁１を模して形成した縮尺模型であり、その縮尺は風洞Ｔの形状等によって設定する。すなわち、橋梁模型Ｍは、鋼製橋梁１と同様に、左主桁と右主桁から構成されており、床版を支持する２主桁橋を構成している。なお、図８中及び以下の説明では、橋梁模型Ｍを構成する左主桁を、左模型主桁６０と記載し、橋梁模型Ｍを構成する右主桁を、右模型主桁７０と記載する。同様に、左模型主桁６０及び右模型主桁７０によって支持される床版を、模型床版８０と記載する。
【００９９】
左模型主桁６０は、例えば、木材等によって形成されており、左主桁１０と同様に、左側上フランジと、左側ウェブと、左側下フランジを有している。なお、図８中及び以下の説明では、左模型主桁６０が有する左側上フランジを左側上模型フランジ６２、左側ウェブを左側模型ウェブ６４、左側下フランジを左側下模型フランジ６６と記載する。左側上模型フランジ６２、左側模型ウェブ６４、左側下模型フランジ６６の構成は、左主桁１０が有する左側上フランジ、左側ウェブ、左側下フランジの構成と同様であるため、その説明は省略する。
【０１００】
左模型主桁６０の表面、具体的には、左側上模型フランジ６２、左側模型ウェブ６４、左側下模型フランジ６６の表面には、それぞれ、接触した模擬粒子Ｆを保持する粒子保持手段（図示せず）を配置している。模擬粒子Ｆに関する説明は、後述する。
粒子保持手段は、例えば、橋梁模型Ｍの表面と対向する対向面と反対側の粒子保持面に、接触した模擬粒子Ｆを保持可能な粘着力の粘着層が形成されている、両面粘着テープを用いる。この両面粘着テープは、後述する１２箇所の模型側部位と対応する位置に、それぞれ配置する。すなわち、左側上模型フランジ６２、左側模型ウェブ６４、左側下模型フランジ６６の表面には、合計１２枚の両面粘着テープを配置する。なお、粒子保持手段としては、前記のような両面粘着テープに代えて、橋梁模型Ｍの表面に、接触した模擬粒子Ｆを保持可能な粘着力を有する接着剤を塗布してもよい。
【０１０１】
また、左模型主桁６０の表面、具体的には、左側上模型フランジ６２、左側模型ウェブ６４、左側下模型フランジ６６の表面は、左主桁１０と同様、１２箇所の模型側部位に区分する。すなわち、左模型主桁６０の表面を、左主桁１０の橋梁側部位の区分に対応する、複数の模型側部位に区分する。
なお、図８中及び以下の説明では、左側上模型フランジ６２に対し、風上側の下面を、左側上模型フランジ風上側下面６２１と記載し、風下側の下面を、左側上模型フランジ風下側下面６２２と記載する。同様に、左側模型ウェブ６４に対し、風上側の側面を、それぞれ、上側の左側模型ウェブ風上側上側面６４１ａ、中間の左側模型ウェブ風上側中側面６４１ｂ、下側の左側模型ウェブ風上側下側面６４１ｃと記載する。また、風下側の側面を、それぞれ、上側の左側模型ウェブ風下側上側面６４２ａ、中間の左側模型ウェブ風下側中側面６４２ｂ、下側の左側模型ウェブ風下側下側面６４２ｃと記載する。さらに、左側下模型フランジ６６に対し、風上側の上面を、左側下模型フランジ風上側上面６６１ａと記載し、風下側の上面を、左側下模型フランジ風下側上面６６２ａと記載する。また、下面のうち、風上側の下面を、左側下模型フランジ風上側下面６６１ｂと記載し、風下側の下面を、左側下模型フランジ風下側下面６６２ｂと記載する。
【０１０２】
右模型主桁７０は、左模型主桁６０と同様、例えば、木材等によって形成されており、右主桁２０と同様に、右側上フランジと、右側ウェブと、右側下フランジを有している。なお、図８中及び以下の説明では、右模型主桁７０が有する右側上フランジを右側上模型フランジ７２、右側ウェブを右側模型ウェブ７４、右側下フランジを右側下模型フランジ７６と記載する。右側上模型フランジ７２、右側模型ウェブ７４、右側下模型フランジ７６の構成は、右主桁２０が有する右側上フランジ、右側ウェブ、右側下フランジの構成と同様であるため、その説明は省略する。
【０１０３】
右模型主桁７０の表面、具体的には、右側上模型フランジ７２、右側模型ウェブ７４、右側下模型フランジ７６の表面には、それぞれ、左模型主桁６０と同様に、粒子保持手段を配置している。右模型主桁７０においても、左模型主桁６０と同様に、１２箇所の模型側部位と対応する位置、すなわち、右側上模型フランジ７２、右側模型ウェブ７４、右側下模型フランジ７６の表面に、合計１２枚の両面粘着テープを配置する。
【０１０４】
なお、図８中及び以下の説明では、右側上模型フランジ７２に対し、風上側の下面を、右側上模型フランジ風上側下面７２１と記載し、風下側の下面を、右側上模型フランジ風下側下面７２２と記載する。同様に、右側模型ウェブ７４に対し、風上側の側面を、それぞれ、上側の右側模型ウェブ風上側上側面７４１ａ、中間の右側模型ウェブ風上側中側面７４１ｂ、下側の右側模型ウェブ風上側下側面７４１ｃと記載する。また、風下側の側面を、それぞれ、上側の右側模型ウェブ風下側上側面７４２ａ、中間の右側模型ウェブ風下側中側面７４２ｂ、下側の右側模型ウェブ風下側下側面７４２ｃと記載する。さらに、右側下模型フランジ７６に対し、風上側の上面を、右側下模型フランジ風上側上面７６１ａと記載し、風下側の上面を、右側下模型フランジ風下側上面７６２ａと記載する。また、下面のうち、風上側の下面を、右側下模型フランジ風上側下面７６１ｂと記載し、風下側の下面を、右側下模型フランジ風下側下面７６２ｂと記載する。
【０１０５】
模型床版８０の構成も、左模型主桁６０及び右模型主桁７０と同様、床版３０の構成と同様であるため、その説明は省略する。
また、風洞Ｔ内には、風洞Ｔ内の橋梁模型Ｍよりも上流側の空間を、上下方向に沿って複数の区画に分割する複数の仕切板５２を配置している。各仕切板５２は、例えば、分割した区画の開口面積が互いに等しくなる位置に配置する等、分割した区画における風速が、互いに等しくなるように配置されている。
【０１０６】
各仕切板５２の上面には、それぞれ、飛来塩分を模した模擬粒子Ｆを等量配置している。
模擬粒子Ｆは、例えば、球形または略球形に形成したフェノールの粒子を用い、その直径を、飛来塩分の粒子とほぼ同径の１０μｍ程度としている。
模擬粒子Ｆの重量は、風洞Ｔ内で風が吹いている状態において、模擬粒子Ｆが、その粒子の比重、粒径に応じて飛散し、風洞Ｔ内の空間を漂う状態となる重量とする。これは、風洞実験で微粒子を扱う際の空力的に満足する条件である、微粒子が風洞Ｔ内の空間を風に沿って流れている条件を満足するために必須である。
【０１０７】
本実施形態のように、微粒子、すなわち模擬粒子Ｆの直径が１０μｍ程度である場合、模擬粒子Ｆの空気抵抗は、ストークス則（流体力が相対流速の１乗に比例する法則）に従い、重力よりも空気の粘性抵抗が支配的になる。これにより、模擬粒子Ｆの最終的な落下速度である終端速度は、数ｃｍ／ｓｅｃ程度となる。これは、直径１０μｍ程度の模擬粒子Ｆが、直径１０μｍ以下のミスト等と同様、浮遊粒子状物質として空中に漂うことに起因する。
【０１０８】
上記のような構成の設備を用いて塩分付着分布評価方法を行い、飛来塩分付着係数を決定する際には、まず、風洞Ｔ内に橋梁模型Ｍを配置し、各仕切板５２の上面に、それぞれ、等量の模擬粒子Ｆを配置する。次に、任意の風速に調整した風を、上流側から下流側へ向けて流すことにより、各模擬粒子Ｆを、橋梁模型Ｍよりも上流側から風洞Ｔ内に飛散させて、橋梁模型Ｍの表面に付着させる。
そして、橋梁模型Ｍの表面に付着、具体的には粒子保持手段が保持した模擬粒子Ｆの量及び位置に基づいて、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価し、この評価結果を係数化して、飛来塩分付着係数を決定する。
【０１０９】
次に、図９から図１１を参照して、風洞実験における留意点について説明する。
風洞実験における留意点のうち、特に重要なものとしては、以下の二点がある。
（１）模擬粒子Ｆに作用する流体力が、重力よりも十分に大きい
（２）模擬粒子Ｆに作用する流体力が、遠心力よりも十分に大きい
まず、上記（１）について、図９を用いて説明する。
図９は、模擬粒子Ｆの重力条件を示す図である。
模擬粒子Ｆに作用する流体力が、重力Ｇよりも十分に大きい場合、図９中に示すように、流速によって空気抵抗に対する抗力（流体力）Ｄを与えられた模擬粒子Ｆに対する、重力Ｇによる沈降が抑制される。これにより、風洞Ｔ内において、風によって運ばれる模擬粒子Ｆは、風洞Ｔ内の空間を漂うこととなる。
これに対し、模擬粒子Ｆに作用する抗力Ｄが、重力Ｇよりも十分に大きくない場合、模擬粒子Ｆは重力Ｇによる沈降によって風洞Ｔ内の空間を下降し続けることとなり、風により飛来する飛来塩分の移動状態を再現することが困難となる。
【０１１０】
次に、上記（２）について、図１０を用いて説明する。
図１０は、模擬粒子Ｆの遠心力条件を示す図である。
模擬粒子Ｆに作用する流体力が、遠心力よりも十分に大きい場合、図１０中に示すように、流速によって空気抵抗に対する抗力（流体力）Ｄを与えられた模擬粒子Ｆに対する、遠心力Ｃによる影響が低減される。これにより、風洞Ｔ内において、風の流れが湾曲する位置では、風の風速ベクトルに沿って模擬粒子Ｆも湾曲して移動することとなる。
【０１１１】
これに対し、模擬粒子Ｆに作用する抗力Ｄが、遠心力Ｃよりも十分に大きくない場合、風の流れが湾曲する位置において、模擬粒子Ｆが風に沿って曲がり切れず、風の流れが湾曲に対する接線方向へ移動してしまうこととなる。また、わずかな吹き上げがある位置でも、模擬粒子Ｆが風の風速ベクトルに沿って上昇することが困難となる。これにより、左主桁１０と右主桁２０との間に形成される空間（以下、「桁内空間９０」と記載する）に、飛来塩分が移動する状態を再現することが困難となるため、風により飛来する飛来塩分の移動状態を再現することが困難となる。
【０１１２】
したがって、上記（１）及び（２）を満足することにより、風洞Ｔ内の空間における模擬粒子Ｆの移動状態を、図１１中に示されるように、風により飛来する飛来塩分の移動状態に近似させることが可能となる。すなわち、風洞実験において、風により飛来する飛来塩分の移動状態を再現することが可能となる。なお、図１１は、橋梁模型Ｍの周囲における、風の流れと模擬粒子Ｆの運動との関係を示す図である。
【０１１３】
次に、上述した塩分付着分布評価方法を用いて、飛来塩分付着係数を決定する理由について説明する。
上述したような、橋梁模型Ｍを用いた風洞実験において、鋼製橋梁１の建設予定地におけるレイノルズ数と、風洞Ｔ内におけるレイノルズ数とを相似させることは、以下に示す理由により、一般的には非常に困難である。
【０１１４】
鋼製橋梁１の建設予定地におけるレイノルズ数と、風洞Ｔ内におけるレイノルズ数とを相似させようとする場合、例えば、橋梁模型Ｍの縮尺が１／１００である場合には、風洞Ｔ内の風速を、鋼製橋梁１の建設予定地における風速の１００倍程度とする必要がある。したがって、鋼製橋梁１の建設予定地における風速が、現実的な値である１０ｍ／ｓ程度である場合であっても、風洞Ｔ内の風速は、１０００ｍ／ｓ程度とする必要がある。これは、音速の約三倍であり、風洞Ｔ内の風速としては、実現することは非常に困難である。これにより、鋼製橋梁１の建設予定地におけるレイノルズ数と、風洞Ｔ内におけるレイノルズ数とを相似させることは、非常に困難である。
【０１１５】
しかしながら、鋼製橋梁１の建設予定地におけるレイノルズ数と、風洞Ｔ内におけるレイノルズ数が相似していなくとも、鋼製橋梁１の周囲における風の流れと、橋梁模型Ｍの周囲における風の流れとは、以下に示す理由により、概ね相似している。
すなわち、飛来塩分付着係数を決定する対象となる物体が、円柱や楕円形等、流線型（あるいは曲線的）に近い物体の場合では、模擬粒子Ｆの抗力係数がレイノルズ数により大きく変化する。これは、流線型（あるいは曲線的）に近い物体に対する流れの剥離点位置が、レイノルズ数に応じて変化するためである。
【０１１６】
これに対し、本実施形態のように、飛来塩分付着係数を決定する対象となる物体が、角柱等、角部を有する尖った物体の場合では、この物体に対する流れの剥離点位置が角部に固定されるため、レイノルズ数に応じた変化は生じない。なお、剥離点位置の例としては、図１１中に示すように、左側下模型フランジ６６の風上側の先端部や、模型床版８０の風上側の端部がある。また、図１１中では、剥離点位置を、符号「Ｐ」を付して示している。
【０１１７】
ここで、鋼製橋梁１を構成する左主桁１０及び右主桁２０と、左主桁１０及び右主桁２０に支持される床版３０は、角部を有する尖った物体である。また、橋梁模型Ｍを構成する左模型主桁６０及び右模型主桁７０と、左模型主桁６０及び右模型主桁７０に支持される模型床版８０も同様に、角部を有する尖った物体である。
上記により、鋼製橋梁１の建設予定地におけるレイノルズ数と、風洞Ｔ内におけるレイノルズ数が相似していなくとも、鋼製橋梁１の周囲における風の流れと、橋梁模型Ｍの周囲における風の流れとが、概ね相似していることが証明される。
【０１１８】
そして、鋼製橋梁１の周囲における風の流れと、橋梁模型Ｍの周囲における風の流れとが、概ね相似している状態では、風の流れの時間的変化、すなわち、流速場における平均値からの変動成分の分布を満足することとなる。これは、公知の乱流モデル理論では、「乱流エネルギーの生産≒乱流エネルギーの分布」の関係が成立するとともに、乱流エネルギーの生産は、流速場から決まるせん断ひずみ（∂Ｕｉ／∂Ｘｊ＋∂Ｕｊ／∂Ｘｉ）に比例するためである。なお、Ｕｉ，Ｕｊは流速テンソルであり、Ｘｉ，Ｘｊは座標テンソルである。
【０１１９】
したがって、鋼製橋梁１の周囲における風の流れと、橋梁模型Ｍの周囲における風の流が、互いの平均流速場が相似している場合には、乱流エネルギーの分布、すなわち、風の乱れの分布も相似している。
ここで、風の流れの変動成分は、橋梁模型Ｍの表面に対する模擬粒子Ｆの付着状態を検出するために、重要な要素である。これは、流速場における風の流れが定常状態、すなわち、風の流れに乱れが無い状態では、上記（１）及び（２）を満足する場合に、模擬粒子Ｆが風の風速ベクトルに沿って移動するだけとなるため、模擬粒子Ｆは、橋梁模型Ｍの表面に殆ど付着しない。
【０１２０】
これに対し、流速場における風の流れが乱れている状態で、上記（１）及び（２）を満足する場合には、平均流速からの変動成分が、平均流速場からの揺らぎとなって、模擬粒子Ｆを橋梁模型Ｍの表面に衝突させるため、模擬粒子Ｆが橋梁模型Ｍの表面に付着する。
以上の理由により、上述した塩分付着分布評価方法を用いて、飛来塩分付着係数を決定することが、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分を、実用的な評価精度で評価するために好適である。
【０１２１】
なお、上述のように、飛来塩分付着係数を決定するに当たり、塩分付着分布評価方法を用いる実施形態について説明したが、第一実施形態で説明した飛来塩分雰囲気係数と表面塩分付着係数をそれぞれ個別に決定し、これらの係数を乗算することにより、両係数の積として飛来塩分付着係数を決定するようにしてもよい。
水洗損失係数及び部位毎湿度係数については、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０１２２】
次に、図１及び図８から図１１に基づき、図１２及び図１３を参照しつつ、本実施形態の錆形成影響因子評価方法を用いて、鋼製橋梁１に形成されると予測される錆の性状を評価する際の、作用・効果等を説明する。
図１２は、本実施形態の錆形成影響因子評価方法と、従来の錆形成影響因子評価方法との相違を比較する図であり、図１２（ａ）が、従来の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図、図１２（ｂ）が本実施形態の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図である。
図１２（ａ）に示す従来の錆形成影響因子評価方法に関しては、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１２３】
一方、図１２（ｂ）に示すように、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、まず、鋼製橋梁１全体に対して、１００年後に形成されると予測される錆の性状を算出する。この性状を算出する方法は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
次に、予め設定した２４箇所の橋梁側部位毎に、０〜１．０の範囲内に設定された、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を決定する。そして、２４箇所の橋梁側部位毎に、これらの係数と、１００年後に形成されると予測される錆の性状を、それぞれ、乗算することにより、橋梁側部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価する。
【０１２４】
以下、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を決定する手順の具体例を説明する。
図１３は、橋梁側部位毎に決定された、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数と、橋梁側部位毎の最終的な錆の性状を示す図であり、図１３（ａ）〜（ｃ）に各係数を示す。また、図１３（ｄ）に、橋梁側部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状である、「最終錆性状」を示す。
飛来塩分付着係数は、上述した塩分付着分布評価方法を用いて決定する（図８から図１１参照）。
【０１２５】
すなわち、橋梁模型Ｍを配置した風洞Ｔ内の空間内に、橋梁模型Ｍよりも上流側から模擬粒子Ｆを飛散させる。そして、橋梁模型Ｍの表面、具体的には、２４箇所の模型側部位にそれぞれ付着した模擬粒子Ｆの量に基づいて、橋梁側部位毎に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価し、この評価結果に基づいて、飛来塩分付着係数を決定する。
このようにして決定した橋梁側部位毎の飛来塩分付着係数を、図１３（ａ）に示す。
図１３（ａ）中に示すように、飛来塩分付着係数は、上フランジ下面、ウェブ、下フランジ上面及び下フランジ下面において、それぞれ、異なった値となる。以下に、上フランジ下面、ウェブ、下フランジ上面及び下フランジ下面における飛来塩分付着係数について、具体的に説明する。
【０１２６】
左主桁１０の風上側の面においては、上フランジ下面、ウェブ、下フランジ上面及び下フランジ下面の全てにおいて、同一値となっている。
左主桁１０の風下側の面においては、下フランジ下面が、左主桁１０の風上側の面における下フランジ下面と同一値となっており、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジ上面よりも高い値となっている。また、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジ上面が、左主桁１０の風上側の面における同部位と比較して、低い値となっている。また、上フランジ下面が、ウェブ及び下フランジ上面と比較して、高い値となっている。
【０１２７】
右主桁２０の風上側の面においては、下フランジ下面が、左主桁１０の風上側の面及び左主桁１０の風下側の面における下フランジ下面と同一値となっており、ウェブ及び下フランジ上面よりも高い値となっている。また、上フランジ下面が、下フランジ下面と同一値となっている。また、上フランジ下面、ウェブ、下フランジ上面の順に高い値となっている。
【０１２８】
右主桁２０の風下側の面においては、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジが、同一値となっている。また、上面下フランジ下面が、上フランジ下面、ウェブ及び下フランジよりも低い値となっている。右主桁２０の風下側の面全体としては、左主桁１０の風上側の面、左主桁１０の風下側の面及び右主桁２０の風上側の面における同部位と比較して、低い値となっている。
【０１２９】
水洗損失係数を決定する際には、上述した第一実施形態と同様の方法を用いて係数化する。なお、図１３（ｂ）に示すように、橋梁側部位毎に係数化した水洗損失係数は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
部位毎湿度係数を決定する際には、水洗損失係数と同様、上述した第一実施形態と同様の方法を用いて係数化する。なお、図１３（ｃ）に示すように、橋梁側部位毎に係数化した部位毎湿度係数は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０１３０】
上記の手順によって決定された、複数の橋梁側部位毎における、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数のデータは、それぞれ、例えば、汎用のコンピュータや、記録用紙等によって、橋梁側部位毎に記録して蓄積しておく。
そして、上述したように、２４箇所の橋梁側部位毎に、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数を、それぞれ、決定した後、図１３（ｄ）に示すように、橋梁側部位毎に各係数を乗算する。これにより、橋梁側部位毎における、最終的に形成されると予測される錆の性状を評価する。
【０１３１】
各係数を乗算した結果を、図１３（ｄ）に示す。
上述したように、各係数は、０〜１．０の範囲内で決定されるため、図１３（ｄ）中に示すように、最終的に形成されると予測される錆の性状も、２４箇所の橋梁側部位毎に、０〜１．０の範囲内で決定される。このため、この橋梁側部位毎の係数（以下、「橋梁側部位係数」と記載する）に基づいて、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、左主桁１０及び右主桁２０の橋梁側部位毎に評価することが可能となる。
【０１３２】
なお、図１３（ｄ）中に示すように、橋梁側部位係数に基づいて左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状は、上述した第一実施形態における、部位係数に基づいて左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状と同様であるため、その説明は省略する。
したがって、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、上述した塩分付着分布評価方法を用いて、飛来塩分付着係数を決定している。このため、重量に関する制約が無く、また、弾性支持機構等が不要な橋梁模型Ｍを用いて、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価することが可能となる。
【０１３３】
このため、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を、数値流体解析を用いた場合と比較して、簡便な方法、且つ実用的な評価精度及び評価期間で評価することが可能となる。
その結果、鋼製橋梁１を建設する前に、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、数値流体解析を用いた場合と比較して、低コスト、高精度及び短期間で評価することが可能となる。
【０１３４】
また、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、塩分付着分布評価方法に用いる橋梁模型Ｍの表面に、表面に付着した模擬粒子Ｆを保持する粒子保持手段を配置している。
このため、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆが、風等によって橋梁模型Ｍの表面から剥離することを抑制可能となる。
【０１３５】
その結果、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置の変化を抑制することが可能となり、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布に関する評価精度が低下することを抑制可能となる。
さらに、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、塩分付着分布評価方法に用いる風洞Ｔ内の橋梁模型Ｍよりも上流側の空間を、複数の仕切板５２を用いて上下方向へ分割し、これら複数の空間内に配置した模擬粒子Ｆを、橋梁模型Ｍよりも上流側から風洞Ｔ内に飛散させている。
【０１３６】
このため、複数の空間内から、それぞれ、等量の模擬粒子Ｆを、橋梁模型Ｍよりも上流側から、橋梁模型Ｍへ向けて一様に飛散させることが可能となる。
その結果、橋梁模型Ｍに対する模擬粒子Ｆの飛散状態を、鋼製橋梁１に対する飛来塩分の飛散状態に近似させることが可能となるため、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布に対する評価精度が低下することを抑制可能となる。
【０１３７】
また、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、塩分付着分布評価方法に用いる橋梁模型Ｍの表面を、橋梁側部位の区分に対応する複数の模型側部位に区分している。そして、複数の模型側部位に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置に基づいて、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を、複数の橋梁側部位毎に評価している。
したがって、複数の模型側部位に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置が異なる場合は、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いが、鋼製橋梁１の表面において異なる場合となる。これにより、複数の模型側部位に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置に基づき、複数の影響因子による錆の形成への影響度合いを求め、この影響度合いに応じて、鋼製橋梁１の表面を複数の部位に区分することとなる。
【０１３８】
このため、鋼製橋梁１を建設する前に、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を、複数の橋梁側部位毎に、定量的に評価することが可能となる。
その結果、左主桁１０及び右主桁２０の形成に用いる鋼種の選択を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の橋梁側部位毎に適用する判断が可能となる。したがって、高価なＮｉ系高耐候性鋼等は限られた橋梁側部位への適用とし、それ以外の部分には、より安価な耐候性鋼や普通鋼を適用するという経済的な設計が可能となるため、鋼製橋梁１の製造コスト及びライフサイクルコストを低減することが可能となる。
【０１３９】
また、左主桁１０及び右主桁２０を普通鋼や耐候性鋼を用いて形成する際に、左主桁１０及び右主桁２０の橋梁側部位毎に塗装して適用する判断が可能となる。したがって、腐食が激しいと予測される橋梁側部位には部分塗装を施す等、将来的には維持管理に貢献する対策を行うことが可能となり、鋼製橋梁１の製造コスト及びライフサイクルコストを低減することが可能となる。
【０１４０】
また、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数としている。
このため、鋼製橋梁１の近傍環境と、左主桁１０及び右主桁２０の表面における塩分の状態に基づいて、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を評価することが可能となるため、錆の性状を精度良く評価することが可能となる。
【０１４１】
その結果、左主桁１０及び右主桁２０の形成に用いる鋼種の選択を、それぞれ、左主桁１０及び右主桁２０の橋梁側部位毎に適用する判断や、左主桁１０及び右主桁２０の橋梁側部位毎に塗装して適用する判断を、精度良く行うことが可能となる。
なお、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、塩分付着分布評価方法に用いる橋梁模型Ｍの表面を、橋梁側部位の区分に対応する複数の模型側部位に区分しているが、これに限定されるものではない。すなわち、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置に基づいて、橋梁模型Ｍの表面を複数の模型側部位に区分し、鋼製橋梁１の表面を、模型側部位の区分に対応する複数の橋梁側部位に区分してもよい。
【０１４２】
また、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子を、それぞれ、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数としているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、これらの三種類の係数のうち、飛来塩分付着係数と、水洗損失係数及び部位毎湿度係数のうち少なくとも一方の係数を決定し、決定した各係数を乗算してもよい。また、例えば、上述した三種類の係数に加え、さらに、錆の形成への影響が三種類の係数と異なる影響因子を、係数として用いてもよい。
【０１４３】
さらに、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、橋梁模型Ｍの表面に、表面に付着した模擬粒子Ｆを保持する粒子保持手段を配置しているが、これに限定されるものではない。すなわち、橋梁模型Ｍの表面に粒子保持手段を配置していない構成としてもよい。この場合、例えば、静電気等によって、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆを保持することが考えられる。もっとも、本実施形態の錆形成影響因子評価方法のように、橋梁模型Ｍの表面粒子保持手段を配置することが、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆが、風等によって橋梁模型Ｍの表面から剥離することを、確実に抑制可能となるため、好適である。
【０１４４】
また、本実施形態の錆形成影響因子評価方法では、橋梁模型Ｍを、鋼製橋梁１を模して形成した縮尺模型としたが、これに限定されるものではなく、橋梁模型Ｍを、鋼製橋梁１以上の大きさに形成された模型としてもよい。もっとも、本実施形態の錆形成影響因子評価方法のように、橋梁模型Ｍを、鋼製橋梁１を模して形成した縮尺模型とすることが、左主桁１０及び右主桁２０に形成されると予測される錆の性状を、低コスト及び短期間で評価することが可能となるため、好適である。
【０１４５】
次に、本発明の第三実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の構成は、塩分付着分布評価方法を行う設備の構成を除き、上述した第二実施形態と同様であるため、その他の構成に関する記載は省略する。
図１４及び図１５は、塩分付着分布評価方法を行う設備の説明図である。
図１４中に示すように、本実施形態の塩分付着分布評価方法には、上述した第二実施形態と同様、内部に橋梁模型Ｍを配置した風洞Ｔを用いる。
【０１４６】
橋梁模型Ｍの構成は、上述した第二実施形態と同様であるため、説明を省略する。
風洞Ｔ内には、風洞Ｔ内の橋梁模型Ｍよりも上流側に、風洞Ｔ内へ模擬粒子Ｆを放出する模擬粒子放出手段１００を配置している。
模擬粒子放出手段１００は、図外の模擬粒子拡散室と連通するダクト１０２を備えている。
ダクト１０２は、橋梁模型Ｍへ向けて開口した模擬粒子放出部１０４を備えている。
【０１４７】
図１５は、模擬粒子拡散室１０６の構成を示す図である。
図１５中に示すように、模擬粒子拡散室１０６は、内部に空間を有する箱体であり、その内部空間が、ダクト１０２を介して模擬粒子放出手段１００と連通する。
模擬粒子拡散室１０６の内部には、ノズル支持部１０８によって支持されるノズル１１０と、模擬粒子Ｆを配置している。
【０１４８】
ノズル支持部１０８は、モータ等のアクチュエータ（図示せず）を備えており、ノズル１１０を任意の方向へ向けて移動させる機能を有している。ノズル支持部１０８によるノズル１１０の移動状態は、模擬粒子拡散室１０６の内部において、模擬粒子Ｆが浮遊しながら均等に拡散するように制御する。
ノズル１１０は、模擬粒子拡散室１０６の外部に配置されたコンプレッサー１１２と接続しており、コンプレッサー１１２が発生した圧縮空気を、模擬粒子拡散室１０６の内部に噴出する。
その他の構成は、上述した第二実施形態と同様である。
【０１４９】
次に、図１４及び図１５を参照しつつ、本実施形態の錆形成影響因子評価方法を用いて、鋼製橋梁１に形成されると予測される錆の性状を評価する際の、作用・効果等を説明する。なお、本実施形態の錆形成影響因子評価方法は、塩分付着分布評価方法を除き、上述した第二実施形態と同様であるため、塩分付着分布評価方法以外の説明は省略する。
上記のような構成の設備を用いて塩分付着分布評価方法を行い、飛来塩分付着係数を決定する際には、風洞Ｔ内に橋梁模型Ｍを配置するとともに、模擬粒子拡散室１０６の内部に模擬粒子Ｆを配置する。そして、コンプレッサー１１２が発生した圧縮空気を、ノズル１１０から噴出して模擬粒子拡散室１０６の内部に放出する。これにより、模擬粒子拡散室１０６の内部に配置した模擬粒子Ｆを、模擬粒子拡散室１０６の内部において浮遊させながら均等に拡散させる。
【０１５０】
次に、浮遊させながら均等に拡散させた模擬粒子Ｆを、ダクト１０２を介して模擬粒子放出部１０４から放出し、橋梁模型Ｍよりも上流側から風洞内に放出する。これにより、模擬粒子Ｆを、橋梁模型Ｍよりも上流側から風洞Ｔ内に飛散させて、橋梁模型Ｍの表面に付着させる。
そして、橋梁模型Ｍの表面に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置に基づいて、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価し、この評価結果を係数化して、飛来塩分付着係数を決定する。
【０１５１】
したがって、本実施形態の錆形成影響因子評価方法であれば、模擬粒子拡散室１０６の内部において浮遊させながら均等に拡散させた模擬粒子Ｆを、ダクト１０２を介して模擬粒子放出部１０４から放出し、橋梁模型Ｍよりも上流側から風洞Ｔ内に放出する。
このため、模擬粒子拡散室１０６の内部において浮遊させながら均等に拡散させた模擬粒子Ｆを、風洞Ｔ内において、橋梁模型Ｍよりも上流側から、橋梁模型Ｍへ向けて一様に飛散させることが可能となる。
【０１５２】
その結果、橋梁模型Ｍに対する模擬粒子Ｆの飛散状態を、鋼製橋梁１に対する飛来塩分の飛散状態に近似させることが可能となるため、鋼製橋梁１の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布に対する評価精度が低下することを抑制可能となる。
その他の作用・効果は、上述した第二実施形態と同様である。
【実施例】
【０１５３】
以下、図１６及び図１７を参照して、従来方法を用い、実際の鋼製橋梁の表面に付着した飛来塩分の分布を検出した結果と、上述した第二実施形態の塩分付着分布評価方法を用いて、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価した結果とを比較する。
従来方法としては、例えば、ＪＩＳＺ２３８２に規定されている試験方法である、ドライガーゼ法を用いた。
【０１５４】
図１６は、ドライガーゼ法を示す図である。
図１６中に示すように、ドライガーゼ法は、左主桁１０及び右主桁２０の表面において、予め設定した部位毎にガーゼを配置し、ガーゼに付着した塩分の値（ｍｇ／ｄｍ２／ｄａｙ）を検出する方法である。図１６中には、ガーゼに付着した塩分の値を、検出した８箇所において示している。
【０１５５】
本発明の塩分付着分布評価方法としては、図１４に示したような設備を用いて、鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の分布を評価した。その結果を、図１７に示す。なお、図１７は、本発明の塩分付着分布評価方法を用いて検出した、左模型主桁６０及び右模型主桁７０の表面に付着した模擬粒子Ｆの量及び位置を示す図である。
図１６中に示されるように、実際の鋼製橋梁１を用いて検出した塩分の値は、左主桁１０の風下側の面と、右主桁２０の風上側の面において、下方から上方となるにつれて増加する。
【０１５６】
一方、図１７中に示されるように、本発明の塩分付着分布評価方法を用いて検出した模擬粒子Ｆの量は、左模型主桁６０の風下側の面と、右模型主桁７０の風上側の面において、下方から上方となるにつれて増加する。
したがって、本発明の塩分付着分布評価方法を用いて検出した模擬粒子Ｆの量及び位置が、実際の鋼製橋梁１を用いて検出した塩分の値と近似した傾向を示すことが確認され、本発明の塩分付着分布評価方法の有効性が実証された。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】本発明の錆形成影響因子評価方法を用いて、形成が予測される錆の性状を評価する対象となる、鋼製橋梁の構成を示す図である。
【図２】ドライガーゼ法による塩分濃度分布の測定を示す図である。
【図３】数値解析により塩分濃度の分布を評価する例を示す図である。
【図４】鋼製橋梁に雨がかかるイメージを示す図である。
【図５】鋼製橋梁の部位毎に、相対湿度を測定する方法を示す図である。
【図６】本発明の錆形成影響因子評価方法と、従来の錆形成影響因子評価方法との相違を比較する図であり、（ａ）は従来の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図、（ｂ）は本発明の錆形成影響因子評価方法の手順を表す図である。
【図７】部位毎に決定された各係数と、部位毎の最終的な錆の性状を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）は、各係数を示す図、（ｅ）は、部位毎において、最終的に形成されると予測される錆の性状を示す図である。
【図８】本発明の第二実施形態において、塩分付着分布評価方法を行う設備の説明図である。
【図９】模擬粒子の重力条件を示す図である。
【図１０】模擬粒子の遠心力条件を示す図である。
【図１１】橋梁模型の周囲における、風の流れと模擬粒子の運動との関係を示す図である。
【図１２】本発明の第二実施形態の錆形成影響因子評価方法と、従来の錆形成影響因子評価方法との相違を比較する図である。
【図１３】橋梁側部位毎に決定された、飛来塩分付着係数、水洗損失係数、部位毎湿度係数と、橋梁側部位毎の最終的な錆の性状を示す図である。
【図１４】本発明の第三実施形態において、塩分付着分布評価方法を行う設備の説明図である。
【図１５】模擬粒子拡散室の構成を示す図である。
【図１６】ドライガーゼ法を示す図である。
【図１７】本発明の塩分付着分布評価方法を用いて検出した、左模型主桁及び右模型主桁の表面に付着した模擬粒子の量及び位置を示す図である。
【図１８】耐候性鋼橋の部位毎における飛来塩分量を無次元塩分濃度で示した予測例を示す特性図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１ 鋼製橋梁
１０ 左主桁
１２ 左側上フランジ
１４ 左側ウェブ
１６ 左側下フランジ
２０ 右主桁
２２ 右側上フランジ
２４ 右側ウェブ
２６ 右側下フランジ
３０ 床版
４０ ガーゼ
５０ 測定機器
５２ 仕切板
６０ 左模型主桁
６２ 左側上模型フランジ
６４ 左側模型ウェブ
６６ 左側下模型フランジ
７０ 右模型主桁
７２ 右側上模型フランジ
７４ 右側模型ウェブ
７６ 右側下模型フランジ
８０ 模型床版
９０ 桁内空間
１００ 模擬粒子放出手段
１０２ ダクト
１０４ 模擬粒子放出部
１０６ 模擬粒子拡散室
１０８ ノズル支持部
１１０ ノズル
１１２ コンプレッサー
Ｒ 雨
Ｍ 橋梁模型
Ｔ 風洞
Ｆ 模擬粒子
Ｐ 剥離点位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に錆の形成が予測される鋼製橋梁に対し、前記錆の形成に影響する影響因子に基づいて、形成が予測される錆の性状を評価する鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であって、
前記鋼製橋梁の表面を、複数の部位に区分し、
前記影響因子を、前記錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子とし、
前記複数の部位毎に、前記複数の影響因子を、それぞれ、前記錆の形成への影響度合いを反映する数値として係数化し、
前記係数化した複数の影響因子を、それぞれ、前記複数の部位毎に乗算することにより、前記鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価することを特徴とする鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
【請求項２】
前記複数の影響因子による前記錆の形成への影響度合いが、前記鋼製橋梁の表面において異なる場合には、前記複数の影響因子による前記錆の形成への影響度合いに応じて、前記鋼製橋梁の表面を複数の部位に区分することを特徴とする請求項１に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
【請求項３】
前記複数の影響因子は、以下の（ａ）〜（ｄ）のうち少なくとも二つであることを特徴とする請求項１または２に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
（ａ）前記鋼製橋梁の近傍における飛来塩分の空間的な分布を表す飛来塩分雰囲気係数
（ｂ）前記鋼製橋梁の近傍に雰囲気として存在する飛来塩分の鋼製橋梁の表面への付着し易さを表す表面塩分付着係数
（ｃ）前記鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数
（ｄ）絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、前記鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数
【請求項４】
前記複数の影響因子は、以下の（ｅ）に加え、（ｆ）及び（ｇ）のうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項１または２に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
（ｅ）前記鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の、前記鋼製橋梁の表面における分布を表す飛来塩分付着係数
（ｆ）前記鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数
（ｇ）絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、前記鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数
【請求項５】
前記鋼製橋梁を模した橋梁模型を風洞内に配置して、
前記飛来塩分を模した模擬粒子を、前記橋梁模型よりも上流側から前記風洞内で飛散させ、
前記橋梁模型の表面に付着した前記模擬粒子の量及び位置に基づいて、前記飛来塩分付着係数を決定することを特徴とする請求項４に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
【請求項６】
請求項１から５のうちいずれか１項に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法を用いて前記鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価する際に、前記係数化した複数の影響因子を前記複数の部位毎にデータとして蓄積し、
前記データを蓄積した鋼製橋梁と異なる鋼製橋梁に対して、その鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価する際に、前記蓄積したデータに基づいて、前記錆の形成への影響度合いを反映する数値を補正することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
【請求項１】
表面に錆の形成が予測される鋼製橋梁に対し、前記錆の形成に影響する影響因子に基づいて、形成が予測される錆の性状を評価する鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法であって、
前記鋼製橋梁の表面を、複数の部位に区分し、
前記影響因子を、前記錆の形成への影響が互いに異なる複数の影響因子とし、
前記複数の部位毎に、前記複数の影響因子を、それぞれ、前記錆の形成への影響度合いを反映する数値として係数化し、
前記係数化した複数の影響因子を、それぞれ、前記複数の部位毎に乗算することにより、前記鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価することを特徴とする鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
【請求項２】
前記複数の影響因子による前記錆の形成への影響度合いが、前記鋼製橋梁の表面において異なる場合には、前記複数の影響因子による前記錆の形成への影響度合いに応じて、前記鋼製橋梁の表面を複数の部位に区分することを特徴とする請求項１に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
【請求項３】
前記複数の影響因子は、以下の（ａ）〜（ｄ）のうち少なくとも二つであることを特徴とする請求項１または２に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
（ａ）前記鋼製橋梁の近傍における飛来塩分の空間的な分布を表す飛来塩分雰囲気係数
（ｂ）前記鋼製橋梁の近傍に雰囲気として存在する飛来塩分の鋼製橋梁の表面への付着し易さを表す表面塩分付着係数
（ｃ）前記鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数
（ｄ）絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、前記鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数
【請求項４】
前記複数の影響因子は、以下の（ｅ）に加え、（ｆ）及び（ｇ）のうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項１または２に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
（ｅ）前記鋼製橋梁の表面に付着すると予測される飛来塩分の、前記鋼製橋梁の表面における分布を表す飛来塩分付着係数
（ｆ）前記鋼製橋梁の表面に付着した塩分が、水分による洗浄によって鋼製橋梁の表面から減少する減少度合いを表す水洗損失係数
（ｇ）絶対湿度と温度から決定される相対湿度の、前記鋼製橋梁の近傍における経年的な分布を表す部位毎湿度係数
【請求項５】
前記鋼製橋梁を模した橋梁模型を風洞内に配置して、
前記飛来塩分を模した模擬粒子を、前記橋梁模型よりも上流側から前記風洞内で飛散させ、
前記橋梁模型の表面に付着した前記模擬粒子の量及び位置に基づいて、前記飛来塩分付着係数を決定することを特徴とする請求項４に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
【請求項６】
請求項１から５のうちいずれか１項に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法を用いて前記鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価する際に、前記係数化した複数の影響因子を前記複数の部位毎にデータとして蓄積し、
前記データを蓄積した鋼製橋梁と異なる鋼製橋梁に対して、その鋼製橋梁の表面に形成されると予測される前記錆の性状を前記複数の部位毎に評価する際に、前記蓄積したデータに基づいて、前記錆の形成への影響度合いを反映する数値を補正することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載した鋼製橋梁の錆形成影響因子評価方法。
【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】
【公開番号】特開２００８−２６７１２１（Ｐ２００８−２６７１２１Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３０７（Ｐ２００８−３３０７）
【出願日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【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）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【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）】
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