JPH0325142A - 鋼桁補強用緊張材および鋼桁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野』 本発明は橋梁、建築構造物，大型荷役構造物等に用いら
れる鋼桁横造の補強用緊張材およびこの緊張材を装着し
た鋼桁に関する。

［従来の技術］ 橋梁，クレーン走行鋼桁、建築構造物鋼桁，大型荷役機
械鋼桁等，鋼桁を曲げ部材として用いる購造において、
荷重の増大や荷重繰り返し頻度の増加に伴ない補強ある
いは補修する必要が増えている。

このような場合、一Ｍ的技術としては、曲げ剛性を増加
するため，鋼桁のフランジにカバープレートを現場溶接
あるいはボルトにて取り付ける補強が行なわれているが
，鋼桁の自重の増加にょる鋼桁支持部の負担増の問題や
現場での施工に多大の労力と費用を要する等の問題点が
あった。

これを解決する手段の一つとして、高い引張強度を有す
るＰＣ鋼捧あるいはＰＣ鋼線等（以下これらをＰＣｊｌ
ｌ材と記す）からなる緊張材を用いて鋼桁の引張側に圧
縮プレストレスを導入することにより、鋼桁に荷重截荷
により生ずる曲げと逆方向の（負の）曲げモーメントを
与え，鋼桁の曲げ抵抗力を増加させる技術がある． この場合，緊張材を、鋼桁下縁側を通って鋼桁端近傍で
僅かに上向きに方向を変化させることにより．　［には
効率よく負の曲げモーメントを導入することができる．
しがし緊張材自身の方向変化点には緊張力の分カを鋼桁
に伝える強固な支持部材（サドル）が必要となり緊張材
はこのサドルの部分で局部的に繰り返し曲げを受け、か
つ摩耗を生ずる．このことは、この技術の重大な弱点と
なっていた。

第３図．第４図によって、緊張材としてｐｃｍ材を用い
て．ｍ桁を補強する場合の従来技術の概要と問題点を説
明する６ 鋼桁１を緊張材７で補強する場合，引張側フランジ３の
みにプレストレスを導入しても引張側フランジ３の圧縮
軸力としてのプレストレスが導入されるのみで、鋼桁に
負の曲げモーメントを導入する効率が極めて悪い。

そこで第３図に示すごとく、垂直補剛材５等を利用しそ
の下端に緊張材の緊張方向を変化させるサドル６を設け
、鋼桁端では斜材として作用するように緊張材７を配置
し，鋼桁端にて鋼桁ウエブ４に定着する．第４図にその
曲げモーメント分布を示す．第４図（ａ）は等分布荷重
Ｗを受けた鋼桁に生ずる曲げモーメントＭ．を示す，第
４図（ｂ）に示すように鋼桁ｌに緊張材７を装着し、こ
れを引張力Ｔで引張ると，この引張力によって鋼桁には
第４図（Ｃ）に示す負の曲げモーメントＭ２を生じ、そ
の結果総合モーメントは第４図（ｄ）に示す曲げモーメ
ントＭとなる。このような形状に緊張材を装着すること
によって極めて効率よく鋼桁ｌに負のモーメントが導入
されることは周知の技術であり、ＰＣコンクリート桁等
に広く応用されている． しかるに，ボストテンション方式で緊張材を鋼桁に装着
し，負の曲げモーメントを与えようとする場合、緊張材
７は第３図に示したサドル部６で局部支持され大きな横
荷重を受け、急激に折り曲げられる．しかも荷重の載荷
、除荷の繰り返しに伴ないサドルで極めて過酷な摩耗を
生じることになる。

さらに緊張材７としてＰＣｍ材を用いた場合、腐食等に
対する対策も必要となるが．ｐｃｊＩｉｌ材は表面被覆
を施したとしてもサドル部での処置としては防食上効果
が少なく問題が多い． ［発明が解決しようとする課題］ 本発明は，上記緊張材を用いて鋼桁に負の曲げモーメン
ト・を与え鋼桁を補強または補修する場合において、緊
張材の緊張方向変化点の爾久性上の問題点を解決するこ
とを目的とする。すなわち，耐久性が高く，施工性が優
れた鋼桁補強用緊彊材およびこのような緊張材を装着し
た鋼桁を提供するものである。

［課題を解決するための千段Ｊ 本発明は、鋼桁の桁高に応じた懸垂線状ないしはこれに
類似する折線状の形状に予め成形された鋼管内に、その
横断面中心付近にアンポンドＰＣ鋼材を挿通し、このア
ンボンドＰ（Ｊｇ材と鋼管内径との間の空隙に高強度の
充填材を注入して構成した鋼桁横造体の補強用緊張材で
ある。

また、本発明はこのような緊張材を装着した鋼桁であっ
て，Ｗ４桁に負の曲げモーメントを付与した鋼桁である
。

〔作用１ 本発明によれば、桁高、補剛材の位置、数などに応じ，
Ｗ４桁長さに亘る所定の形状例えば懸垂線形状またはこ
れに近似する折線状の形状などに成形された鋼管内に，
充填材を介してアンボンドＰＣ鋼材を配設しているので
，ＰＣ鋼材は補剛材による支力を分散負担し，補剛材の
部分における繰り返し荷重による緊張材の損傷や、摩耗
による短寿命を防止することができる． 〔実施例Ｊ 本発明の実施例を示す第１図、第２図を用いて本発明を
以下に詳しく説明する． 第１図、第２図にその実施例を示す．本発明では上記従
来技術における問題点を解決した。即ち、鋼桁に負モー
メントを与える緊張材８に用いるＰＣｊｌｌ材としては
ボストテンション用緊彊材として開発されたアンボンド
ＰＣ鋼材（例えば特願昭５９−２４３４５９１を用い、
サドル部６での局部的な角折れや摩耗を防ぐため、第２
図にその断面を示す如く予め所定の形状に成形した鋼管
９の中央にアンボンドＰＣ鋼材１０を配置し、このアン
ボンド．ＰＣ鋼材ｌＯと鋼管９の間の空隙部に充填材１
１を注入して一体化した緊張材８を予め製作する。

充填材１ｌとしてはコンクリートモルタルあるいはボリ
マーセメントモルタル等のように固結前には流動性が大
きく、固結後は充分な圧縮強度を有する材料を用いる。

なお，第２図に示すように鋼管９の曲折部の曲折内側に
スリットｌ５を設け、このスリットｌ５からアンボンド
ＰＣ鋼材ＩＯを押えて鋼管の中心部に位置させ充填材１
１を充填すれば、アンボンドｐｃｍ材の横方向の支力分
布を分散平滑化することをさらに確実にすることができ
る．以上のようにして製作した本発明に係る緊張材８を
、既設鋼桁あるいは新たに設置する鋼桁の垂直補剛材５
の下端を緊張方向の変化点として取り付ける．この場合
．緊張材８の外殻は鋼管９であるため溶接あるいはボル
ト止め等．の固定手段によって垂直補剛材下端のサドル
６に容易に取り付けることが可能である。

本発明に係る緊張材８の両端は鋼桁端に予め取りつけた
定着装置ｌ３に定着され、センターホールジャッキ等の
加力装置を用いてアンボンドＰＣ鋼材内のｐｃｍ材のみ
を引張ることにより、鋼桁には負のモーメントを効率よ
く与えることができる。

従来技術にて耐久性上弱点となったサドル部６における
ｐｃｉ４材は，本発明に係る緊張材８ではゆるやかな曲
線状となるうえ、緊張力の分力として鋼桁をアップリフ
トする力（垂直補剛材の支力と等しい）は，鋼管９とＰ
Ｃｊｉｌ材１０の間の充填材１１を介して分散されてＰ
Ｃ鋼材に伝達されるため、ＰＣＷ４材は局部的に過大な
横方向応力は発生せず，また荷重の繰り返しに伴って生
じる鋼桁と緊張材の変位差はアンボンドＰＣ鋼材内に充
填されているグリス等の潤滑剤にて円滑に吸収されるこ
ととなる．また，緊張材の防錆は，外殻の鋼管９に塗装
等の防食処理をしておくだけでよく、ＰＣ鋼材の防錆に
ついてはアンボンドＰｃＷＡ材ではグリスにて防護され
ているため何ら問題を生じない。

〔発明の効果Ｊ 本発明によれば緊張材を用いて鋼桁にプレストレスを付
与する場合、ＰＣ鋼材等の補剛材との当接部の横方向応
力の分散、繰返し曲げ力の緩和、摩耗の防止により，信
頼性の向上、耐久性の飛躍的向上、長Ｒ命を達成するこ
とができ，その工業的効果は莫大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の鋼桁の斜視図、第２図は本発
明に係る緊張材の実施例の部分斜視図、第３図は従来の
鋼桁の斜視図、第４図は曲げモーメント図である。 ■・・・鋼桁 ２・・・圧縮側フランジ ３・・・引張側フランジ ４・−・ウエブ ５−・・補剛材 ６・・・サドル ７・・・緊張材 ８・・・本発明に係る緊張材 ９・・・鋼管 ＩＯ・・・アンボンドＰＣ鋼線 １ｌ・・・充填材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鋼桁の桁高に応じた懸垂線状ないしこれに類する折
   線状に予め成形された鋼管内に、その横断面中心付近に
   アンボンドＰＣ鋼材を挿通し、該鋼管内の空隙に高強度
   の充填材を注入してなる鋼桁構造体の補強用緊張材。 ２　請求項１記載の補強用緊張材を装着し、負の曲げモ
   ーメントを付与した鋼桁。