(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
床版内に埋設した、棒状部材の挿入面が円形または楕円形に開口するリング鋼板の内部に、引張側および圧縮側の棒状部材を挿入して、これら棒状部材とリング鋼板とをコンクリートで一体化したことを特徴とする鋼・コンクリート複合トラス構造物の格点構造。
【請求項２】
リング鋼板はコンクリートとのせん断力伝達性能を向上させるスタットジベル、穴あき鋼板ジベル等の異形加工を施す請求項１記載の鋼・コンクリート複合トラス構造物の格点構造。
【請求項３】
棒状部材の端部を、リング鋼板に設ける底板に結合する請求項１または請求項２記載の鋼・コンクリート複合トラス構造物の格点構造。
【請求項４】
リング鋼板に挿入される棒状部材の周面にジベルを形成する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の鋼・コンクリート複合トラス構造物の格点構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼・コンクリート複合トラス橋梁などにおける鋼・コンクリート複合トラス構造物の格点構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁における施工の合理化、工期の短縮、コストの削減を図るため、従来より主桁自重の軽減化、例えば、主桁を鋼とコンクリートの複合構造とすることや、ウエブに鋼材を用い、主桁自重の大幅な軽量化を行うことがなされている。
【０００３】
ここでＰＣ箱桁橋のウェブをトラス構造とした例をもとに具体的に説明すると、図３は外ケーブル３と内ケーブル４とによるＰＣ橋梁１の主桁２の上側床版５と下側床版６を棒状部材７で結合したトラスウエブ構造による主桁を示している。
【０００４】
このような鋼・コンクリート複合トラス橋梁での接合方法としては、従来行われているような、鋳鋼埋設やボルト接合等による鋼材主体の接合方法や高強度鉄筋等を利用した鉄筋コンクリート主体の接合方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鋼材主体の接合方法では使用鋼材が多くなり、また、据え付け精度を確保するために施工手間が増えることからコストが高くなる。一方、コンクリート主体の接合方法では配筋が密になり、格点部の寸法も大きくなるため設計上の制約やコストの上昇が避けられない。
【０００６】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、鋼材量が少なく、かつ、小型の格点構造とすることができ、施工性もよく、安価に施工できる鋼・コンクリート複合トラス構造物の格点構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、床版内に埋設した、棒状部材の挿入面が円形または楕円形に開口するリング鋼板の内部に、引張側および圧縮側の棒状部材を挿入して、これら棒状部材とリング鋼板とをコンクリートで一体化したこと、第２に、リング鋼板はコンクリートとのせん断力伝達性能を向上させるスタットジベル、穴あき鋼板ジベル等の異形加工を施すこと、第３に、棒状部材の端部を、リング鋼板に設ける底板に結合すること、第４に、リング鋼板に挿入される棒状部材の周面にジベルを形成することを要旨とするものである。
【０００８】
リング鋼板が有するコンクリートの拘束効果について説明すると、コンクリートは鋼材等の部材により周面からの拘束を受けると、その強度・靱性・剛性が大きく向上することが知られている。その度合いは、コンクリートを拘束する部分の断面を円形もしくは楕円形とした場合に、コンクリート内部に応力分布が均質化されることにより、特に著しい。
【０００９】
この拘束作用を格点構造に適用し、断面を円形もしくは楕円形に加工したリング鋼板を格点部に設置し、この内部に棒状部材を設置し、リング鋼板内部にコンクリートを充填すると、コンクリート部の支圧・定着性能の向上および棒状部材に生ずる軸力の効果的な伝達が可能となる。
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、棒状部材をリング鋼板に挿入した状態で両者をコンクリートにより一体化するため、リング鋼板と棒状部材が相互に両者を囲むコンクリートを拘束する結果となる。これによりコンクリートの強度・靱性・剛性が強化され、棒状部材に生じる軸力が効果的にコンクリートに伝達できる。
【００１１】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、構造系を構成するコンクリートとの付着力を増大する異形加工をリング鋼板に施すことにより、両者間の応力伝達、特にせん断力の伝達効率が向上できる。
【００１２】
請求項３記載の本発明によれば、リング鋼板に設ける底板と棒状部材の端部を結合するため、棒状部材に生じる特に引張り応力を構造系全体に効率的に伝達できる。
【００１３】
請求項４記載の本発明によれば、リング鋼板内に挿入する棒状部材端部にジベルを設けるため、鋼製ボックス内のコンクリートと棒状部材との付着力が向上し、棒状部材に生ずる軸力を効率的に構造系全体に伝達できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の鋼・コンクリート複合トラス構造物の格点構造の１実施形態を示す縦断側面図、図２は同上要部の平面図で、図３は鋼・コンクリート複合トラス橋梁に本発明構造を採用した場合を示している。
【００１５】
図１はＰＣ箱桁橋の主桁２のウェブにトラスを用いた構造としたもので、図中６はコンクリート部材である下側床版（図３参照）で、この下側床版６内に円形または楕円形の断面形状を有するリング鋼板８を埋設した。なお、リング鋼板８は底板８ｃを設けたものでもよい。
【００１６】
コンクリートへのせん断力伝達性能を向上するためにリング鋼板８に異形加工を施すが、この異形加工には、スタットジベル、穴あき鋼板ジベル等種々の方法が考えられる。本実施形態ではリング鋼板８に多数の円形孔８ａを孔あけにより形成した。
【００１７】
なお、孔の形状としては円形以外にもスリット状等多数のものがあり、孔あけの結果、リング鋼板の表裏面に存在するコンクリートが連通すればよい。これによりトラス構造の下側床版６および上側床版５（図３参照）の断面内に生ずるせん断力を効率よく構造系全体に伝達することが可能となる。
【００１８】
このリング鋼板８を下側床版６内に埋設することで、下側床版６を構成する主筋（下端筋、上端筋）９の配筋の邪魔になることがあるので、リング鋼板８には横方向のスリット８ｂを形成しておき、このスリット８ｂ内に主筋９を挿通させることも可能である。
【００１９】
前記主桁２のウエブを形成する棒状部材７はこれを円管の鋼管10で形成し、前記リング鋼板８にその上面の開口を介して挿入するが、この鋼管10はその挿入部分またはその近傍にジベルを設けている。鋼管10は円管以外の矩形断面のものや、Ｈ型、Ｉ型の各種型鋼を用いてもよい。さらに棒状部材７の材質については、コンクリート製、鉄筋コンクリート製、プレストレスコンクリート製等、設計に最適な材料を選択できる。
【００２０】
鋼管10による棒状部材７はαが引張側、βが圧縮側となるが、前記のごとくリング鋼板８は底板８ｃを設けた場合は引張側αの棒状部材７は底板８ｃに溶接またはボルト止めで結合することで定着する。
【００２１】
また、これら引張側αや圧縮側βの棒状部材７に設けるジベルの設置方法もスタッドジベル等種々あるが、ここでは鋼管10の軸方向とほぼ直交する方向に鉄筋11を溶接して形成した。
【００２２】
さらに圧縮側βの棒状部材７の先端に鉄筋継手12を溶接して、その先端部は棒状部材７の先端よりも突出させた。これは圧縮材に引張力が生じた場合に急激な破壊を起こさないためである。
【００２３】
一般に、小径の鋼管内周面に多数のジベルを設けるとジベル間隔が密となり場合により施工に不都合が生ずることがあるが、このように鋼管10の軸方向とほぼ直交する方向に鉄筋11を溶接すると、合理的な間隔を保ってせん断力を伝達する部材となる。
【００２４】
圧縮側βの棒状部材７（鋼管10）に作用する軸圧縮力は、格点付近で鋼管内に鉄筋ジベル（鉄筋11）により拘束されたコンクリートに伝達され、鋼管10の端部ではコンクリートの支圧により格点に伝達される。
【００２５】
引張側αの棒状部材７（鋼管10）に作用する軸引張力は、鋼管10の端部に設置された鉄筋ジベル（鉄筋11）でリング鋼板８内のコンクリートに伝達される。
【００２６】
格点は断面形状が円形または楕円形であるリング鋼板８で拘束されたコンクリートになっているため、剛性が高く、コンクリート強度も高くなるため、圧縮側βの支圧、引張側に定着による荷重に対して効果的に抵抗する。また、棒状部材７−下側床版６間に作用するせん断力は、リング鋼板８に設けられた円形孔８ａにより伝達される。
【００２７】
前記実施形態はＰＣ箱桁橋の主桁２のウェブにトラスを用いた構造とした場合の下側床版６について説明したが、上側床版５側についてもリング鋼板８を埋設することにより本発明構造の実施が可能である。
【００２８】
さらに、ＰＣ箱桁橋以外でも本発明は適用でき、例えばスラブと柱部材などの格点構造で棒状部材７が柱部材に該当する場合など同様に実施できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の鋼・コンクリート複合トラス構造物の格点構造は、下記の効果を有するものである。
【００３０】
棒状部材に生ずる軸力は圧縮・引張りともにリング鋼板が拘束することにより、その強度、靱性、剛性が増大されたコンクリートに伝達される。
【００３１】
また、棒状部材端部をリング鋼板の底板に溶接、またはボルト止め等で結合すること、および棒状部材に端部にジベルを形成することにより、棒状部材とリング鋼板の間、および棒状部材とリング鋼板が拘束するコンクリート間の応力伝達が一層確実なものとなる。さらに、リング鋼板に設けた異形加工によりリング鋼板とコンクリート間のせん断力の伝達も良好となる。
【００３２】
その結果、鋼材量が少なく、かつ、小型の格点構造とすることができ、施工性もよく、安価に施工できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鋼・コンクリート複合トラス構造物の格点構造の１実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】本発明の鋼・コンクリート複合トラス構造物の格点構造の１実施形態を示す要部の平面図である。
【図３】ＰＣ箱桁橋に鋼・コンクリート複合構造物を用いた例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…ＰＣ橋梁                          ２…主桁
３…外ケーブル                        ４…内ケーブル
５…上側床版                          ６…下側床版
７…棒状部材                          ８…リング鋼板
８ａ…円形孔                          ８ｂ…スリット
８ｃ…底板
９…主筋                              10…鋼管
11…鉄筋                              12…鉄筋継手
【図１】
0003549753.tif 000002
【図２】
0003549753.tif 000003
【図３】
0003549753.tif 000004