JP2004019385A - 鋼コンクリート合成床版とその単位鋼骨格体の結合構造 - Google Patents
鋼コンクリート合成床版とその単位鋼骨格体の結合構造 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】コンクリートの充填不足を招来することがなく、施工が容易であると共に腐食劣化を招来する亀裂の発生を防ぐことのできる、鋼コンクリート合成床版とその単位鋼骨格体の結合構造を提供する。
【解決手段】床版２０の単位鋼骨格体２０Ａは、底鋼板２１の上面に、溝形鋼による結合補強ビーム３０が側方に開放する横向きで橋軸と略直交して所定間隔で固定されて構成され、隣接する単位鋼骨格体２０Ａは、結合線２０Ｂに沿って所定間隔で複数設けられた締結機構４０によって結合され、該締結機構４０は、底鋼板２１の結合端縁部にそれぞれ立設された橋軸直交方向に所定幅の締結板を締結ボルトによって締結するように構成されている。
【選択図】 図５
【解決手段】床版２０の単位鋼骨格体２０Ａは、底鋼板２１の上面に、溝形鋼による結合補強ビーム３０が側方に開放する横向きで橋軸と略直交して所定間隔で固定されて構成され、隣接する単位鋼骨格体２０Ａは、結合線２０Ｂに沿って所定間隔で複数設けられた締結機構４０によって結合され、該締結機構４０は、底鋼板２１の結合端縁部にそれぞれ立設された橋軸直交方向に所定幅の締結板を締結ボルトによって締結するように構成されている。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁や高架道路を構成する床版であって、鋼骨格とコンクリートとが一体化して強度合成されて構成される鋼コンクリート合成床版に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁や高架道路を構成する床版として、スタッド等の合成結合部材が立設された鋼板製の基板部材（鋼骨格）の上側に所定厚さのＲＣコンクリート層を形成し、基板部材とコンクリート層を強度合成して構成される鋼コンクリート合成床版が知られている。
【０００３】
このような鋼コンクリート合成床版は、通常、工場において鋼骨格を少なくとも橋軸方向に分割した単位鋼骨格体を製作し、この単位鋼骨格体を配設現場に搬送して桁組上に並設配置した後、各単位鋼骨格体を結合手段によって結合すると共に鉄筋を配筋し、コンクリートを打設するいわゆるハーフプレキャスト工法によって施工される。
【０００４】
その鋼骨格構造として、近時、長支間に対応するために、図８にその一例を適用した鋼コンクリート合成床版桁橋２０′の概念斜視図を示すように鋼板製の基板部材２１′の上面に橋軸と直交する方向の補強ビーム３０′を配設したものが提案されている。
【０００５】
図示鋼コンクリート合成床版２０′の鋼骨格は、基板部材２１′の上面に、図示しない多数のジベルが溶接によって植設されると共に、橋軸と直交するＴ形鋼による補強ビーム３０′が橋軸方向に所定間隔で配設されて構成されており、基板部材２１′が型枠として機能し、補強ビーム３０′はその腹板に開口形成された図示しない複数の開口部でコンクリート層２２′と強固に結合し橋直方向の強度部材として作用する。このような構造により、コンクリート層２２′を形成するコンクリートを打設する際に下面の型枠が不要となると共に、高い剛性によって桁組上で形状を維持し得るために支保工を設ける必要がなく、施工が容易となる。
【０００６】
また、鋼骨格施工の際に隣接する単位鋼骨格体を結合する結合構造としては、図９に示すように、隣接する単位鋼骨格体２０Ａ′の基板部材２１′の間に跨って重合配置した鋼板製の結合板２２′と基板部材２１′とをボルト・ナット等の締結部材２３′によって締結し、結合板２２′と基板部材２１′の間に作用する摩擦力によって結合するもの（摩擦結合構造）や、図１０に示すように、単位鋼骨格体の基板部材２１′の端縁にそれぞれ立設された所定高さの結合リブ２１Ａ′を、ボルト・ナット等の締結部材２４′によって締結するもの（引っ張り結合構造：締結部材に引っ張り力が作用するためにこう呼ばれる）がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のごとき従来構成の鋼コンクリート合成床版では、基板部材２１′の上面に固定されたＴ形鋼による補強ビーム３０′の上部フランジの下側部位へのコンクリートの充填が不足しがちとなるという問題があった。この傾向は特に図１１に示すように橋軸方向に勾配を有する場合の図中Ｘで示す坂下側の部位において著しい。
【０００８】
また、単位鋼骨格体の結合構造として摩擦結合構造を採用すると足場が必要となって極めて面倒となり、図１０に示す引っ張り結合構造を適用した場合には、結合リブ２１Ａ′が橋軸直交方向に連続するためにその上側のコンクリート層２２′の厚さが当該部位のみ薄くなる（ｔｘ＜ｔａ）ことから応力集中によって亀裂を生じ易いという問題があった。亀裂が生ずるとそこから侵入した雨水によって接合部の腐食劣化を招来する。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、コンクリートの充填不足を招来することがなく、施工が容易であると共に腐食劣化を招来する亀裂の発生を防ぐことのできる、鋼コンクリート合成床版とその単位鋼骨格体の結合構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成する本発明の鋼コンクリート合成床版は、単位鋼骨格体が主桁上に並設配置されて結合手段によって結合されると共に、該単位鋼骨格体にコンクリート層が一体化して強度合成されて成る鋼コンクリート合成床版であって、前記単位鋼骨格体は、床版の下面を構成する基板部材の上面に、結合補強部材が所定間隔で固定されて構成され、前記結合手段は、隣接する前記基板部材にそれぞれ立設された所定幅の締結板部材を締結ボルトによって締結して成る締結機構が、結合部に沿って複数設けられて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記締結機構は、上記締結板部材の両端部から反結合側に延設された補強リブを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１２】
更に、上記締結機構の対向する締結板部材の間には、円盤状のスペーサー部材が介装されて構成されていることを特徴とする。
【００１３】
鋼コンクリート合成床版における単位鋼骨格体の結合構造は、単位鋼骨格体が主桁上に並設配置されて結合手段によって結合されると共に、該単位鋼骨格体にコンクリート層が一体化して強度合成されて成る鋼コンクリート合成床版において、前記結合手段は、複数の締結機構が結合部に沿って配設されて構成され、前記締結機構は、締結板部材の両端縁から補強リブが延設されて成る締結金具が、前記締結板部材を対向させて結合する前記単位鋼骨格体にそれぞれ固定されると共に、前記対向する締結金具の締結板部材が締結ボルトによって締結されるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、上記締結機構の対向する締結板部材の間には、円盤状のスペーサー部材が介装されて構成されていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る鋼コンクリート合成床版とその単位鋼骨格体の結合構造の一例を適用した橋梁をコンクリート層を除いて示す概念斜視図、図２はそのＡ部拡大図、図３は橋梁の横断面図（中心から片側のみ示す），図４は橋梁の縦断面図である。
【００１７】
図示橋梁１は、鋼コンクリート合成床版である床版２０が、鋼主桁１１と横桁１２によって構成される桁組１０によって支持されて構成されている。
【００１８】
桁組１０は、幅方向左右に一対配設された鋼主桁１１（図２では一方のみ示す）の間に横桁１２が所定間隔で配設されて構成されている。鋼主桁１１及び横桁１２は、それぞれ鋼板によって所定高さのＩ形断面形状に形成されており、横桁１２は端部で鋼主桁１１の腹板に固定されている。鋼主桁１１の上フランジの上面には多数のスタッドジベル１３が立設されており、このスタッドジベル１３が床版２０の後述するコンクリート層２２に没入して鋼主桁１１（即ち桁組１０）と床版２０とを結合している。
【００１９】
床版２０は、所定板厚の鋼板による基板部材としての底鋼板２１の上に所定厚さのコンクリート層２２が一体に形成されて構成されている。
【００２０】
底鋼板２１は、鋼主桁１１による支持部両側のハンチ部位も含めて床版２０の下面を形成し、その上面には結合補強部材としての結合補強ビーム３０が橋軸方向に所定間隔で固定配設されると共に多数のスタッドジベル２３が立設され、これら結合補強ビーム３０とスタッドジベル２３がコンクリート層２２に没入してコンクリート層２２と強度合成可能に結合一体化している。鋼主桁１１と対応する部位は分断されて、幅方向に三つの部分（中央プレート２１Ｃ，側部プレート２１Ｌ，２１Ｒ）に分割されており、これら分割された中央プレート２１Ｃ，側部プレート２１Ｌ，２１Ｒは幅方向に連続する結合補強ビーム３０によって連結一体化されている。
【００２１】
中央プレート２１Ｃと側部プレート２１Ｌ，２１Ｒの対向する縁部は、それぞれハンチ部２１ａを形成して最縁部が鋼主桁１１の上フランジの側縁部上面にシール材を介して載置されている。中央プレート２１Ｃと側部プレート２１Ｌ，２１Ｒのハンチ部２１ａの上面には、結合補強ビーム３０に溶接固定された門型の連結支持板２４の脚部がそれぞれ溶接固定されており、これによってハンチ部２１ａのコンクリート打設時における自立強度を確保している。中央プレート２１Ｃと側部プレート２１Ｌ，２１Ｒの対向縁部の間は鋼主桁１１の上フランジと対応する間隔に設定され、この間隔部位を介して鋼主桁１１の上フランジに立設されたスタッドジベル１３が床版２０のコンクリート層２２に没入するようになっている。
【００２２】
結合補強ビーム３０は、底板部の両側に側板部が所定高さに形成された断面形状Ｕ字状の溝形鋼を横倒しにして橋軸方向に開放するようにその側板部で底鋼板２１に溶接固定されて、橋軸方向と直交するように床版２０の幅全体に亘って配設されている。その開放方向は、当該橋梁１が橋軸方向に勾配を有する場合には坂上側に向けて設定される。また、底鋼板２１から直角に起立するその底板部には、所定径の開口３１が長手方向に所定間隔で形成されている。
【００２３】
スタッドジベル２３は、橋軸方向に所定間隔で配設された結合補強ビーム３０の間に、橋軸と直交する方向に所定間隔で立設されている。
【００２４】
また、結合補強ビーム３０の上側には、コンクリート層２２を補強する鉄筋２４が配筋されている。
【００２５】
上記のごとき構成の橋梁１は、図５に平面図を示すように、橋軸方向に所定幅の単位鋼骨格体２０Ａを桁組１０上に並べて配置した後、各単位鋼骨格体２０Ａを結合すると共に鉄筋を配筋し、コンクリートを打設して桁組１０及び単位鋼骨格体２０Ａと一体的に結合したコンクリート層２２を形成することで施工される。
【００２６】
単位鋼骨格体２０Ａは、工場等において、所定幅の底鋼板２１（中央プレート２１Ｃ，側部プレート２１Ｌ，２１Ｒ）の上面に、結合補強ビーム３０とスタッドジベル２３を溶接固定して製作され、架設現場に搬送されて設置される。
【００２７】
橋軸方向に隣接する単位鋼骨格体２０Ａは、図５及びそのＢ部拡大図である図６に示すように、接合部（橋軸と直交する結合線２０Ｂ）に沿って所定間隔で複数設けられた締結機構４０によって結合されている。
【００２８】
締結機構４０は、図７（Ａ）に平面図，（Ｂ）にその断面図を示すように、所定高さ且つ所定幅の締結板部材としての締結板部４１Ａの両縁から所定長さの補強リブとしての支持リブ４１Ｂが延設されて成る平面形状Ｕ字状の結合金具４１が、それぞれ隣接する両単位骨格板に締結板部４１Ａを対向させて締結板部４１Ａ及び支持リブ４１Ｂの周囲で底鋼板２１に溶接固定され、これら締結板部４１Ａを貫通する締結ボルト４２とそれに螺合したナット４３によって締結するように構成されている。つまり、本結合構造は締結ボルト４２に引っ張り力が作用する引っ張り結合構造である。尚、図示本構成では、結合金具４１は、所定長さの溝形鋼の側板部に所定長さの支持リブ４１Ｂを溶接固定して形成されているが、結合金具４１はこの構成に限らず鋼板を屈曲して形成しても良いものである。
【００２９】
対向する締結板部４１Ａの間には、図７（Ｃ）に示す平座金のように円形で所定厚さのスペーサー部材としてのスペーサー４４（図では同一厚さのものが三枚）が介装されており、また、締結板部４１Ａとボルト頭締結ボルト４２の頭部又はナット４３の間には、支持リブ４１Ｂの間に嵌る図７（Ｃ）に示すような角座金４５が介装されている。尚、図中２０Ｃは結合線２０Ｂの隙間を塞ぐシール部材である。
【００３０】
このような締結機構４０が単位鋼骨格体２０Ａの結合線２０Ｂに沿って所定間隔で間欠的に設けられて成る結合構造では、単位鋼骨格体２０Ａの結合部（結合線２０Ｂ）に沿って幅方向全域に亘って結合リブが立設しているものではないため、結合部におけるコンクリート層２２の厚さ減少が少なく応力集中による亀裂の発生を抑えることができる。結合金具４１は、平面形状がＵ字状でその周囲で底鋼板２１に溶接されるために溶接長が長く強固に固定でき、大きな結合強度を得ることができる。
【００３１】
また、対向する締結板部４１Ａの間にスペーサー４４を介装するため、厚さの異なるスペーサー４３を用意して選択したり、同一厚さでも介装枚数を変えることによって結合金具４１Ａの間隔の誤差を吸収調節することができる。これにより、単位鋼骨格体２０Ａの形成及び結合金具４１Ａの取付の精度を緩和することができ、製作コストを低減できる。更に、スペーサー４３は円形であるためにコンクリート打設の際にその下側へコンクリートが円滑に回り込み、充填不足を招来することがないものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る鋼コンクリート合成床版によれば、単位鋼骨格体は、床版の下面を構成する基板部材の上面に、結合補強部材が所定間隔で固定されて構成され、結合手段は、隣接する基板部材にそれぞれ立設された所定幅の締結板部材を締結ボルトによって締結して成る締結機構が結合部に沿って複数設けられて構成されていることにより、結合補強部材が橋軸と直交する方向の剛性を向上させると共に、橋軸方向に勾配を有する場合に溝形鋼が坂上に向けて開放するように設定することでコンクリートの充填不足を防ぐことができる。締結機構は単位鋼骨格体の結合部に沿って間欠的に設けられているために当該結合部のコンクリート層の厚さを確保でき、応力集中による亀裂の発生を抑えることができる。
【００３３】
また、上記締結機構は、上記締結板部材の両端部から反結合側に延設された補強リブを備えて構成されていることにより、溶接長が長く大きな強度で固定でき、その結果、大きな結合強度を得ることができる。
【００３４】
更に、上記締結機構の対向する締結板部材の間には、円盤状のスペーサー部材が介装されて構成されていることにより、厚さの異なるスペーサー部材を用意して選択したり、同一厚さでも介装枚数を変えることによって締結板部材の間隔の誤差を吸収調整することができる。これにより、単位鋼骨格体の形成及び締結板部材の取付の精度を緩和することが可能となり、製作コストを低減できる。また、スペーサー部材は円形であるためにコンクリート打設の際にその下側へコンクリートが円滑に回り込み、充填不足を招来することがないものである。
【００３５】
また、鋼コンクリート合成床版における単位鋼骨格体の結合構造として、単位鋼骨格体が主桁上に並設配置されて結合手段によって結合されると共に、該単位鋼骨格体にコンクリート層が一体化して強度合成されて成る鋼コンクリート合成床版において、結合手段は、複数の締結機構が結合部に沿って配設されて構成され、締結機構は、締結板部材の両端縁から補強リブが延設されて成る締結金具が、締結板部材を対向させて結合する単位鋼骨格体にそれぞれ固定されると共に、対向する締結金具の締結板部材が締結ボルトによって締結されるように構成されていることにより、締結機構は単位鋼骨格体の結合部に沿って間欠的に設けられているために当該結合部のコンクリート層の厚さを確保でき、応力集中による亀裂の発生を抑えることができる。締結板部材の両端部から反結合側に延設された補強リブを備えて構成されていることにより、溶接長が長く大きな強度で固定でき、その結果、大きな結合強度を得ることができる。
【００３６】
更に、上記締結機構の対向する締結板部材の間には、円盤状のスペーサー部材が介装されて構成されていることにより、厚さの異なるスペーサー部材を用意して選択したり、同一厚さでも介装枚数を変えることによって締結板部材の間隔の誤差を吸収調整することができる。単位鋼骨格体の形成及び締結板部材の取付の精度を緩和することが可能となり、製作コストを低減できる。また、スペーサー部材は円形であるためにコンクリート打設の際にその下側へコンクリートが円滑に回り込み、充填不足を招来することがないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋼コンクリート合成床版とその単位鋼骨格体の結合構造の一例を適用した橋梁をコンクリート層を除いて示す概念斜視図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】橋梁の横断面図である。
【図４】橋梁の縦断面図である。
【図５】単位鋼骨格体の設置状態を示す平面図である。
【図６】図５のＢ部拡大図である。
【図７】締結機構を示し、（Ａ）は平面図，（Ｂ）は断面図，（Ｃ）はスペーサー，（Ｄ）は角座金である。
【図８】従来例としての鋼コンクリート合成床版を概念的に示す斜視図である。
【図９】単位鋼骨格体の摩擦結合構造を示す断面図である。
【図１０】単位鋼骨格体の引っ張り結合構造を示す断面図である。
【図１１】補強ビームの下側へのコンクリートの充填不足の説明図である。
【符号の説明】
１ 橋梁
１０ 桁組
１１ 主桁
２０ 床版（鋼コンクリート合成床版）
２０Ａ 単位鋼骨格体
２０Ｂ 結合線（結合部）
２１ 底鋼板（基板部材）
２２ コンクリート層
３０ 結合補強ビーム（結合補強部材）
４０ 締結機構
４１Ａ 締結板部（締結板部材）
４１Ｂ 支持リブ（補強リブ）
４２ 締結ボルト
４４ スペーサー（スペーサー部材）
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁や高架道路を構成する床版であって、鋼骨格とコンクリートとが一体化して強度合成されて構成される鋼コンクリート合成床版に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁や高架道路を構成する床版として、スタッド等の合成結合部材が立設された鋼板製の基板部材（鋼骨格）の上側に所定厚さのＲＣコンクリート層を形成し、基板部材とコンクリート層を強度合成して構成される鋼コンクリート合成床版が知られている。
【０００３】
このような鋼コンクリート合成床版は、通常、工場において鋼骨格を少なくとも橋軸方向に分割した単位鋼骨格体を製作し、この単位鋼骨格体を配設現場に搬送して桁組上に並設配置した後、各単位鋼骨格体を結合手段によって結合すると共に鉄筋を配筋し、コンクリートを打設するいわゆるハーフプレキャスト工法によって施工される。
【０００４】
その鋼骨格構造として、近時、長支間に対応するために、図８にその一例を適用した鋼コンクリート合成床版桁橋２０′の概念斜視図を示すように鋼板製の基板部材２１′の上面に橋軸と直交する方向の補強ビーム３０′を配設したものが提案されている。
【０００５】
図示鋼コンクリート合成床版２０′の鋼骨格は、基板部材２１′の上面に、図示しない多数のジベルが溶接によって植設されると共に、橋軸と直交するＴ形鋼による補強ビーム３０′が橋軸方向に所定間隔で配設されて構成されており、基板部材２１′が型枠として機能し、補強ビーム３０′はその腹板に開口形成された図示しない複数の開口部でコンクリート層２２′と強固に結合し橋直方向の強度部材として作用する。このような構造により、コンクリート層２２′を形成するコンクリートを打設する際に下面の型枠が不要となると共に、高い剛性によって桁組上で形状を維持し得るために支保工を設ける必要がなく、施工が容易となる。
【０００６】
また、鋼骨格施工の際に隣接する単位鋼骨格体を結合する結合構造としては、図９に示すように、隣接する単位鋼骨格体２０Ａ′の基板部材２１′の間に跨って重合配置した鋼板製の結合板２２′と基板部材２１′とをボルト・ナット等の締結部材２３′によって締結し、結合板２２′と基板部材２１′の間に作用する摩擦力によって結合するもの（摩擦結合構造）や、図１０に示すように、単位鋼骨格体の基板部材２１′の端縁にそれぞれ立設された所定高さの結合リブ２１Ａ′を、ボルト・ナット等の締結部材２４′によって締結するもの（引っ張り結合構造：締結部材に引っ張り力が作用するためにこう呼ばれる）がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のごとき従来構成の鋼コンクリート合成床版では、基板部材２１′の上面に固定されたＴ形鋼による補強ビーム３０′の上部フランジの下側部位へのコンクリートの充填が不足しがちとなるという問題があった。この傾向は特に図１１に示すように橋軸方向に勾配を有する場合の図中Ｘで示す坂下側の部位において著しい。
【０００８】
また、単位鋼骨格体の結合構造として摩擦結合構造を採用すると足場が必要となって極めて面倒となり、図１０に示す引っ張り結合構造を適用した場合には、結合リブ２１Ａ′が橋軸直交方向に連続するためにその上側のコンクリート層２２′の厚さが当該部位のみ薄くなる（ｔｘ＜ｔａ）ことから応力集中によって亀裂を生じ易いという問題があった。亀裂が生ずるとそこから侵入した雨水によって接合部の腐食劣化を招来する。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、コンクリートの充填不足を招来することがなく、施工が容易であると共に腐食劣化を招来する亀裂の発生を防ぐことのできる、鋼コンクリート合成床版とその単位鋼骨格体の結合構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成する本発明の鋼コンクリート合成床版は、単位鋼骨格体が主桁上に並設配置されて結合手段によって結合されると共に、該単位鋼骨格体にコンクリート層が一体化して強度合成されて成る鋼コンクリート合成床版であって、前記単位鋼骨格体は、床版の下面を構成する基板部材の上面に、結合補強部材が所定間隔で固定されて構成され、前記結合手段は、隣接する前記基板部材にそれぞれ立設された所定幅の締結板部材を締結ボルトによって締結して成る締結機構が、結合部に沿って複数設けられて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記締結機構は、上記締結板部材の両端部から反結合側に延設された補強リブを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１２】
更に、上記締結機構の対向する締結板部材の間には、円盤状のスペーサー部材が介装されて構成されていることを特徴とする。
【００１３】
鋼コンクリート合成床版における単位鋼骨格体の結合構造は、単位鋼骨格体が主桁上に並設配置されて結合手段によって結合されると共に、該単位鋼骨格体にコンクリート層が一体化して強度合成されて成る鋼コンクリート合成床版において、前記結合手段は、複数の締結機構が結合部に沿って配設されて構成され、前記締結機構は、締結板部材の両端縁から補強リブが延設されて成る締結金具が、前記締結板部材を対向させて結合する前記単位鋼骨格体にそれぞれ固定されると共に、前記対向する締結金具の締結板部材が締結ボルトによって締結されるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、上記締結機構の対向する締結板部材の間には、円盤状のスペーサー部材が介装されて構成されていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る鋼コンクリート合成床版とその単位鋼骨格体の結合構造の一例を適用した橋梁をコンクリート層を除いて示す概念斜視図、図２はそのＡ部拡大図、図３は橋梁の横断面図（中心から片側のみ示す），図４は橋梁の縦断面図である。
【００１７】
図示橋梁１は、鋼コンクリート合成床版である床版２０が、鋼主桁１１と横桁１２によって構成される桁組１０によって支持されて構成されている。
【００１８】
桁組１０は、幅方向左右に一対配設された鋼主桁１１（図２では一方のみ示す）の間に横桁１２が所定間隔で配設されて構成されている。鋼主桁１１及び横桁１２は、それぞれ鋼板によって所定高さのＩ形断面形状に形成されており、横桁１２は端部で鋼主桁１１の腹板に固定されている。鋼主桁１１の上フランジの上面には多数のスタッドジベル１３が立設されており、このスタッドジベル１３が床版２０の後述するコンクリート層２２に没入して鋼主桁１１（即ち桁組１０）と床版２０とを結合している。
【００１９】
床版２０は、所定板厚の鋼板による基板部材としての底鋼板２１の上に所定厚さのコンクリート層２２が一体に形成されて構成されている。
【００２０】
底鋼板２１は、鋼主桁１１による支持部両側のハンチ部位も含めて床版２０の下面を形成し、その上面には結合補強部材としての結合補強ビーム３０が橋軸方向に所定間隔で固定配設されると共に多数のスタッドジベル２３が立設され、これら結合補強ビーム３０とスタッドジベル２３がコンクリート層２２に没入してコンクリート層２２と強度合成可能に結合一体化している。鋼主桁１１と対応する部位は分断されて、幅方向に三つの部分（中央プレート２１Ｃ，側部プレート２１Ｌ，２１Ｒ）に分割されており、これら分割された中央プレート２１Ｃ，側部プレート２１Ｌ，２１Ｒは幅方向に連続する結合補強ビーム３０によって連結一体化されている。
【００２１】
中央プレート２１Ｃと側部プレート２１Ｌ，２１Ｒの対向する縁部は、それぞれハンチ部２１ａを形成して最縁部が鋼主桁１１の上フランジの側縁部上面にシール材を介して載置されている。中央プレート２１Ｃと側部プレート２１Ｌ，２１Ｒのハンチ部２１ａの上面には、結合補強ビーム３０に溶接固定された門型の連結支持板２４の脚部がそれぞれ溶接固定されており、これによってハンチ部２１ａのコンクリート打設時における自立強度を確保している。中央プレート２１Ｃと側部プレート２１Ｌ，２１Ｒの対向縁部の間は鋼主桁１１の上フランジと対応する間隔に設定され、この間隔部位を介して鋼主桁１１の上フランジに立設されたスタッドジベル１３が床版２０のコンクリート層２２に没入するようになっている。
【００２２】
結合補強ビーム３０は、底板部の両側に側板部が所定高さに形成された断面形状Ｕ字状の溝形鋼を横倒しにして橋軸方向に開放するようにその側板部で底鋼板２１に溶接固定されて、橋軸方向と直交するように床版２０の幅全体に亘って配設されている。その開放方向は、当該橋梁１が橋軸方向に勾配を有する場合には坂上側に向けて設定される。また、底鋼板２１から直角に起立するその底板部には、所定径の開口３１が長手方向に所定間隔で形成されている。
【００２３】
スタッドジベル２３は、橋軸方向に所定間隔で配設された結合補強ビーム３０の間に、橋軸と直交する方向に所定間隔で立設されている。
【００２４】
また、結合補強ビーム３０の上側には、コンクリート層２２を補強する鉄筋２４が配筋されている。
【００２５】
上記のごとき構成の橋梁１は、図５に平面図を示すように、橋軸方向に所定幅の単位鋼骨格体２０Ａを桁組１０上に並べて配置した後、各単位鋼骨格体２０Ａを結合すると共に鉄筋を配筋し、コンクリートを打設して桁組１０及び単位鋼骨格体２０Ａと一体的に結合したコンクリート層２２を形成することで施工される。
【００２６】
単位鋼骨格体２０Ａは、工場等において、所定幅の底鋼板２１（中央プレート２１Ｃ，側部プレート２１Ｌ，２１Ｒ）の上面に、結合補強ビーム３０とスタッドジベル２３を溶接固定して製作され、架設現場に搬送されて設置される。
【００２７】
橋軸方向に隣接する単位鋼骨格体２０Ａは、図５及びそのＢ部拡大図である図６に示すように、接合部（橋軸と直交する結合線２０Ｂ）に沿って所定間隔で複数設けられた締結機構４０によって結合されている。
【００２８】
締結機構４０は、図７（Ａ）に平面図，（Ｂ）にその断面図を示すように、所定高さ且つ所定幅の締結板部材としての締結板部４１Ａの両縁から所定長さの補強リブとしての支持リブ４１Ｂが延設されて成る平面形状Ｕ字状の結合金具４１が、それぞれ隣接する両単位骨格板に締結板部４１Ａを対向させて締結板部４１Ａ及び支持リブ４１Ｂの周囲で底鋼板２１に溶接固定され、これら締結板部４１Ａを貫通する締結ボルト４２とそれに螺合したナット４３によって締結するように構成されている。つまり、本結合構造は締結ボルト４２に引っ張り力が作用する引っ張り結合構造である。尚、図示本構成では、結合金具４１は、所定長さの溝形鋼の側板部に所定長さの支持リブ４１Ｂを溶接固定して形成されているが、結合金具４１はこの構成に限らず鋼板を屈曲して形成しても良いものである。
【００２９】
対向する締結板部４１Ａの間には、図７（Ｃ）に示す平座金のように円形で所定厚さのスペーサー部材としてのスペーサー４４（図では同一厚さのものが三枚）が介装されており、また、締結板部４１Ａとボルト頭締結ボルト４２の頭部又はナット４３の間には、支持リブ４１Ｂの間に嵌る図７（Ｃ）に示すような角座金４５が介装されている。尚、図中２０Ｃは結合線２０Ｂの隙間を塞ぐシール部材である。
【００３０】
このような締結機構４０が単位鋼骨格体２０Ａの結合線２０Ｂに沿って所定間隔で間欠的に設けられて成る結合構造では、単位鋼骨格体２０Ａの結合部（結合線２０Ｂ）に沿って幅方向全域に亘って結合リブが立設しているものではないため、結合部におけるコンクリート層２２の厚さ減少が少なく応力集中による亀裂の発生を抑えることができる。結合金具４１は、平面形状がＵ字状でその周囲で底鋼板２１に溶接されるために溶接長が長く強固に固定でき、大きな結合強度を得ることができる。
【００３１】
また、対向する締結板部４１Ａの間にスペーサー４４を介装するため、厚さの異なるスペーサー４３を用意して選択したり、同一厚さでも介装枚数を変えることによって結合金具４１Ａの間隔の誤差を吸収調節することができる。これにより、単位鋼骨格体２０Ａの形成及び結合金具４１Ａの取付の精度を緩和することができ、製作コストを低減できる。更に、スペーサー４３は円形であるためにコンクリート打設の際にその下側へコンクリートが円滑に回り込み、充填不足を招来することがないものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る鋼コンクリート合成床版によれば、単位鋼骨格体は、床版の下面を構成する基板部材の上面に、結合補強部材が所定間隔で固定されて構成され、結合手段は、隣接する基板部材にそれぞれ立設された所定幅の締結板部材を締結ボルトによって締結して成る締結機構が結合部に沿って複数設けられて構成されていることにより、結合補強部材が橋軸と直交する方向の剛性を向上させると共に、橋軸方向に勾配を有する場合に溝形鋼が坂上に向けて開放するように設定することでコンクリートの充填不足を防ぐことができる。締結機構は単位鋼骨格体の結合部に沿って間欠的に設けられているために当該結合部のコンクリート層の厚さを確保でき、応力集中による亀裂の発生を抑えることができる。
【００３３】
また、上記締結機構は、上記締結板部材の両端部から反結合側に延設された補強リブを備えて構成されていることにより、溶接長が長く大きな強度で固定でき、その結果、大きな結合強度を得ることができる。
【００３４】
更に、上記締結機構の対向する締結板部材の間には、円盤状のスペーサー部材が介装されて構成されていることにより、厚さの異なるスペーサー部材を用意して選択したり、同一厚さでも介装枚数を変えることによって締結板部材の間隔の誤差を吸収調整することができる。これにより、単位鋼骨格体の形成及び締結板部材の取付の精度を緩和することが可能となり、製作コストを低減できる。また、スペーサー部材は円形であるためにコンクリート打設の際にその下側へコンクリートが円滑に回り込み、充填不足を招来することがないものである。
【００３５】
また、鋼コンクリート合成床版における単位鋼骨格体の結合構造として、単位鋼骨格体が主桁上に並設配置されて結合手段によって結合されると共に、該単位鋼骨格体にコンクリート層が一体化して強度合成されて成る鋼コンクリート合成床版において、結合手段は、複数の締結機構が結合部に沿って配設されて構成され、締結機構は、締結板部材の両端縁から補強リブが延設されて成る締結金具が、締結板部材を対向させて結合する単位鋼骨格体にそれぞれ固定されると共に、対向する締結金具の締結板部材が締結ボルトによって締結されるように構成されていることにより、締結機構は単位鋼骨格体の結合部に沿って間欠的に設けられているために当該結合部のコンクリート層の厚さを確保でき、応力集中による亀裂の発生を抑えることができる。締結板部材の両端部から反結合側に延設された補強リブを備えて構成されていることにより、溶接長が長く大きな強度で固定でき、その結果、大きな結合強度を得ることができる。
【００３６】
更に、上記締結機構の対向する締結板部材の間には、円盤状のスペーサー部材が介装されて構成されていることにより、厚さの異なるスペーサー部材を用意して選択したり、同一厚さでも介装枚数を変えることによって締結板部材の間隔の誤差を吸収調整することができる。単位鋼骨格体の形成及び締結板部材の取付の精度を緩和することが可能となり、製作コストを低減できる。また、スペーサー部材は円形であるためにコンクリート打設の際にその下側へコンクリートが円滑に回り込み、充填不足を招来することがないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋼コンクリート合成床版とその単位鋼骨格体の結合構造の一例を適用した橋梁をコンクリート層を除いて示す概念斜視図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】橋梁の横断面図である。
【図４】橋梁の縦断面図である。
【図５】単位鋼骨格体の設置状態を示す平面図である。
【図６】図５のＢ部拡大図である。
【図７】締結機構を示し、（Ａ）は平面図，（Ｂ）は断面図，（Ｃ）はスペーサー，（Ｄ）は角座金である。
【図８】従来例としての鋼コンクリート合成床版を概念的に示す斜視図である。
【図９】単位鋼骨格体の摩擦結合構造を示す断面図である。
【図１０】単位鋼骨格体の引っ張り結合構造を示す断面図である。
【図１１】補強ビームの下側へのコンクリートの充填不足の説明図である。
【符号の説明】
１ 橋梁
１０ 桁組
１１ 主桁
２０ 床版（鋼コンクリート合成床版）
２０Ａ 単位鋼骨格体
２０Ｂ 結合線（結合部）
２１ 底鋼板（基板部材）
２２ コンクリート層
３０ 結合補強ビーム（結合補強部材）
４０ 締結機構
４１Ａ 締結板部（締結板部材）
４１Ｂ 支持リブ（補強リブ）
４２ 締結ボルト
４４ スペーサー（スペーサー部材）
Claims (5)
- 単位鋼骨格体が主桁上に並設配置されて結合手段によって結合されると共に、該単位鋼骨格体にコンクリート層が一体化して強度合成されて成る鋼コンクリート合成床版であって、
前記単位鋼骨格体は、床版の下面を構成する基板部材の上面に、結合補強部材が所定間隔で固定されて構成され、
前記結合手段は、隣接する前記基板部材にそれぞれ立設された所定幅の締結板部材を締結ボルトによって締結して成る締結機構が、結合部に沿って複数設けられて構成されていることを特徴とする鋼コンクリート合成床版。 - 上記締結機構は、上記締結板部材の両端部から反結合側に延設された補強リブを備えて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼コンクリート合成床版。
- 上記締結機構の対向する締結板部材の間には、円盤状のスペーサー部材が介装されて構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼コンクリート合成床版。
- 単位鋼骨格体が主桁上に並設配置されて結合手段によって結合されると共に、該単位鋼骨格体にコンクリート層が一体化して強度合成されて成る鋼コンクリート合成床版において、
前記結合手段は、複数の締結機構が結合部に沿って配設されて構成され、
前記締結機構は、締結板部材の両端縁から補強リブが延設されて成る締結金具が、前記締結板部材を対向させて結合する前記単位鋼骨格体にそれぞれ固定されると共に、前記対向する締結金具の締結板部材が締結ボルトによって締結されるように構成されていることを特徴とする鋼コンクリート合成床版における単位鋼骨格体の結合構造。 - 上記締結機構の対向する締結板部材の間には、円盤状のスペーサー部材が介装されて構成されていることを特徴とする請求項４に記載の単位鋼骨格体の結合構造。
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| JP2008231688A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 合成床版を用いた橋梁構造及びその施工方法、合成床版用型枠 |
| JP2009287226A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Ihi Corp | 合成床版とその補強方法 |
| JP2010255196A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Yokogawa Sumikin Bridge Corp | 鋼・コンクリート合成床版 |
| CN102864741A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-01-09 | 长安大学 | 一种轻型钢与混凝土组合式桥面结构 |
-
2002
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