JPS6290404A - 橋脚 - 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、鉄道や道路等に利用される橋脚に係り、詳し
くは、支柱部に充填鋼管コンクリート構造を採用した橋
脚に関するものである。

［従来の技術］ 支柱部に充填鋼管コンクリート構造を採用する場合、従
来の充填鋼管コンクリートは、鋼管とその内部に充填し
たコンクリートとが互いに付着して一体に挙動するもの
であるため、軸力、曲げ及び剪断力等の強度を計算する
にあたっては、コンクリート断面＋鋼管断面を計算の基
準として算定している。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の充填鋼管コンクリート構造においては、軸方向の
圧縮力が作用した場合、鋼管とコンクリートが一体的に
歪むため、大きく歪んだ場合、鋼管は軸方向の圧縮力だ
けでミーゼスの降伏条件を越えたり、局部的な座屈を発
生したりする。したがって、鋼管によるコンファインド
効果（鋼管の周方向応力により、コンクリートが膨らも
うとするのを締め付ける作用）でコンクリートの耐力上
昇を充分期待できるにも拘わらず、増大した軸方向応力
で鋼管がほとんど降伏に達してしまいコンファインド効
果を充分発揮できず、必要以上に大きな断面積の支柱部
とならざるを得ない、という問題がある。　本発明は、
支柱部の圧縮耐力を著しく向上させ、さらに、曲げに対
する鋼管の縁応力の弾性圧縮、引張の範囲が広くなるこ
とにより、従来のものより支柱部の断面積を小さくする
ことのできる橋脚を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の橋脚は、フーチングの」−に充填鋼管コンクリ
ート製の支柱部を備え、支柱部の上端に上梁部を備えた
橋脚において、支柱部を、鋼管と鋼管内部に充填したコ
ンクリートとが非付着状態にあるアンボンド型充填鋼管
コンクリートにより構成し、かつ前記鋼管の軸方向の少
なくとも一部に、鋼管に生じる軸方向の変形を吸収する
変形吸収部を設けたことを特徴としている。

［作用］ 上記構成の橋脚においては、上梁部にかかる荷重は支柱
部に伝達されるが、そのとき、軸方向の圧縮荷重により
鋼管に生じる変形は変形吸収部により吸収される。特に
、この場合、鋼管と充填コンクリートとがアンボンド状
態にあることから、軸方向の圧縮力は鋼管内の充填コン
クリートにのみ作用し、鋼管にはほとんど作用しない。

すなわち、鋼管に作用する軸方向応力がゼロに近くなる
。

このため、鋼管には、コンファインド効果を与える反作
用としてのリングテンションのみが作用することになり
、したがって、ミーゼスの降伏条件を適用すれば、円周
方向応力による鋼管のコンファインド効果を十分発揮さ
せることができ、その結果、圧縮荷重に対する強度を著
しく向上させることができ、支柱部の断面積を小さくで
きる。

［実施例コ 第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すものである
。

地盤Ｓには、杭ｌが複数本並んで埋設され、杭１の上端
には、鉄筋コンクリート製のフーチング２が連結されて
いる。３が鉄筋である。このフーチング２の上部には、
下端をフーチング２に埋め込んだ状態で、支柱部４を構
成する鋼管５が立設されている。この鋼管５には、その
部分が伸縮したりすることにより鋼管５に生じる軸方向
の変形を吸収する変形吸収部５ａが設けられている。変
形成収部５ａの位置や数や種類は適宜に選定することが
できる。

種類については、例えば、鋼管５を上下に縁切りするリ
ング状間隙を形成したもの、そのリング状間隙にゴム等
の柔性材を充填したもの、あるいは、鋼管５の内面また
は外面にリング状溝を切ってその部分を積極的に弱部と
して座屈しやすいようにしたもの、また鋼管５に周方向
に延在する複数の長穴を形成しその部分に軸方向の伸縮
性をもたせたもの等、要は伸縮性や局部的な変形しやす
さを与えてその部位で鋼管５全体に発生する軸方向の変
形を吸収するようにしたものであればよい。

なお、７は、鋼管５を立てるときの仮り受は治具である
。

そして、そのように立設された鋼管５の内部にコンクリ
ート６が充填されている。この場合、鋼管５の内面には
、予め、鋼管５と充填コンクリート６との付着をなくす
ための分離材（アンボンド処理層）８が塗布されており
、その上で、鋼管５の内部にコンクリート６が打設され
ている。したかって、鋼管５とコンクリート６とは軸方
向に相対的に自由に変位できるようになっている。

前記分離材８としては、パラフィン、アスファルト、オ
イル、グリース、ワセリン等を用い、これを鋼管５の内
面に塗布することによりアンボンド処理層を形成してい
る。

また、このように構成されたアンボンド型充填鋼管コン
クリート構造の支柱部４の上端には、上梁部９が設けら
れている。この上梁部９は、支柱部４のコンクリート６
に一体的に連結されている。

この場合、上梁部８は、フーチング２と同様現場打鉄筋
コンクリートでできており、鋼管５の上端は上梁部９内
に固定されている。１０は上梁部９中の鉄筋である。な
お、上梁部９は現場打コンクリートで作る他、プレキャ
ストコンクリート梁、あるいは鋼製梁としてもよい。

図示の橋脚を作る手順としては、杭１を施工した後、ま
ず、フーチング２用の型枠を組み、同時に仮り受は治具
７で支持しながら鋼管５を立てる。

鋼管５には、予め内面にパラフィン等の分離材８を塗布
しておく。その後、フーチング２の上端レベルまでコン
クリートを打設してフーチング２を構築する。

次に、立設した鋼管５の上方に」二梁部ＩＩ用の型枠を
組み、そして、鋼管５内及び上梁部上梁部にコンクリー
トを打設して、支柱部４の充填コンクリート６部分及び
」−梁部９を構築し、橋脚を完成する。なお、支柱部４
のコンクリート６と上梁部９のコンクリートは別々に打
設してもよい。

このような構成の橋脚では、上梁部９にかかる荷重は支
柱部４に伝達され、支柱部４にかかる荷重は、鋼管５内
のコンクリート６に軸方向の圧縮力として作用して、コ
ンクリート６が圧縮する。

それが所定の強度を越えると、コンクリート６は軸方向
の歪を生じるとともに、径方向の急激な横歪を生じる。

ところが、鋼管５に生じる軸方向の歪は、変形吸収部５
ａに吸収され、変形吸収部５ａの上下間において軸方向
応力の伝達がなくなり、鋼管５にはほとんど軸方向応力
が発生しない。特に、この場合、鋼管５は、充填コンク
リート６とアンボンド状態にあり、鋼管５は軸方向にお
いてコンクリート６に全く拘束されない。したがって、
コンクリート６には軸歪が生じるものの、鋼管５には全
く軸歪が生じない。したがって、ミーゼスの降伏条件を
適用すれば円周方向応力による鋼管５のコンファインド
効果を十分発揮させることができ、その結果、圧縮荷重
に対する強度の向」−を図ることができる。さらに、曲
げに対する鋼管の縁応力の弾性圧縮、引張の範囲が広く
なることにより、支柱部４の断面積を小さくすることが
できる。

なお、上の説明では、支柱部４が１本の場合を説明した
が、２本、あるいはそれ以上の場合にも本発明は適用で
きる。第３図は２本の場合の例を示しており、図中２１
は杭、２２は基礎敷きコンクリート、２３はフーチング
、２４は支柱部、２５は鋼管、２５ａは変形吸収部、２
６は支柱部コンクリート、２７は分離材、２８は上梁部
である。

また、以上の説明では、支柱部４．２４の断面形状につ
いては特に触れなかったが、本発明は、＝７− 図示例の如く断面円形のものに限らず、楕円、多角形等
、種々の形状のものに適用できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、鋼管には軸方向荷重がほとんど作用し
ない構造になっているため、鋼管に軸方向応力がほとん
ど発生せず、したがって、ミーゼスの降伏条件を適用す
れば円周方向応力による鋼管のコンファインド効果を十
分発揮させることができる。その結果、圧縮荷重に対す
る強度を著しく向」ニさせることができ、支柱部の断面
積を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側断面図、第２図は第１図
の■−■線矢視断面図、第３図は本発明の他の実施例の
側断面図である。 ２．２３・・・・・フーチング、４，２４・・・・・・
支柱部、５．２５・・・・・・鋼管、５ａ、２５ａ・・
　・変形吸収部、６．２６・・・・・・充填コンクリー
ト、８，２７・・・・・・分離材、９．２８・・・・・
上梁部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フーチングの上に充填鋼管コンクリート製の支柱部を備
   え、支柱部の上端に上梁部を備えた橋脚において、支柱
   部は、鋼管と鋼管内部に充填したコンクリートとが非付
   着状態にあるアンボンド型充填鋼管コンクリートにより
   構成され、かつ前記鋼管の軸方向の少なくとも一部には
   、鋼管に生じる軸方向の変形を吸収する変形吸収部が設
   けられていることを特徴とする橋脚。