(57)【要約】【課題】  死荷重の増加を最小限に抑えつつ、高い対座屈抵抗性が得られる波形鋼板ウエブ桁の提供。【解決手段】  縦向きの凹部１４と凸部１５とを交互に並べて配置した波形鋼板ウエブ１３を備え、波形鋼板ウエブ１３の下端部を下側コンクリート構造体１２に支持させ、上端部に上側コンクリート構造体１１を接合させた波形鋼板ウエブ桁１０において、波形鋼板ウエブ１３の上下両側コンクリート構造体１１，１２間部に、波形鋼板ウエブ１３の上下方向に作用するせん断力に対抗させるための補強鋼板２１を固定した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦向きの凹部と凸部とを交互に並べて配置した波形鋼板ウエブを備え、該波形鋼板ウエブの下端部を下側コンクリート構造体に支持させ、上端部に上側コンクリート構造体を接合させた波形鋼板ウエブ桁において、
前記波形鋼板ウエブの前記上下両側コンクリート構造体間部に、前記波形鋼板ウエブの上下方向に作用するせん断力に対抗させるための補強鋼板を固定したことを特徴としてなる波形鋼板ウエブ桁。
【請求項２】
補強鋼板を、前記波形鋼板ウエブの凹部奥側面及び／又は凸部突側面に縦向きに固定した請求項１に記載の波形鋼板ウエブ桁。
【請求項３】
補強鋼板は、片側縁部に前記波形鋼板ウエブの凹凸部と互いに嵌まり合う凹凸部を有し、前記両凹凸部を嵌め合わせ、前記補強鋼板を前記波形鋼板ウエブの中央部分に横向きに固定した請求項１又は２に記載の波形鋼板ウエブ桁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に波形鋼板ウエブＰＣ橋等に用いられる波形鋼板ウエブ桁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレストレスコンクリート橋（以下、ＰＣ橋と記す）を構成する箱桁は、橋脚に支持される下床板の両縁部より立ち上げた両側壁部の上端部間に上床板が接合された形状にコンクリートにより一体に形成され、下床板、両側壁板及び上床板の長手方向にそれぞれＰＣ緊張材を挿通させ、或いは外ケーブルを用いることによりプレストレスが導入されるようになっている。
【０００３】
しかし、このように全体がコンクリートで形成された橋桁では、全体重量が増加し、コストも嵩むという問題、その重量を支える為に橋脚等の下部構造も頑丈な構造とする必要がある等の問題があり、その問題を解決するものとして、上述の側壁部をコンクリート製側壁に変えて波形鋼板ウエブにより構成する波形鋼板ウエブ桁が知られている。
【０００４】
この波形鋼板ウエブ桁１は、図４に示すように、縦向きの凹部と凸部とが互いに交互に配置された波形鋼板ウエブ２を使用し、一対の波形鋼板ウエブ２，２の下端を下床板３の両側部に支持させ、その両波形鋼板ウエブ２，２の上端部に上床板４を接合させることにより高い座屈抵抗性を備えた箱桁を構成するようになっている（例えば、特許文献１，２を参照）。尚、図中符号５はＰＣ鋼材であり、上下床板４，３の長手方向に沿って挿通され、これを緊張することにより上下床板３，４にプレストレスを導入するようになっている。
【０００５】
また、この波形鋼板ウエブ桁では、軸力に抵抗しない波形鋼板の所謂アコーディオン効果によって、上下のコンクリート床板のみに効率良くプレストレスを導入することができるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−３４５５１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１１５４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、一般に波形鋼板ウエブの座屈強度は、ウエブ高さの２乗に反比例し、桁高が高く、即ち桁高が５ｍ以上となると、凸部高さや鋼板の板厚を調整するだけでは、座屈に対しての強度が確保できないという問題があった。
【０００７】
一方、このような問題の対策として、波形鋼板ウエブの背面部に裏打ちコンクリートと呼ばれるコンクリートを打設する方法があるが、この方法では、コンクリートにより橋桁の重量が増加して死荷重が増大し、また、コンクリート打設による工程の増加により工期が長くなる等の問題が生じ、それによりコストも増大するという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、上述の従来技術の問題を鑑み、死荷重の増加を最小限に抑えつつ、高い対座屈抵抗性が得られる波形鋼板ウエブ桁の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、縦向きの凹部と凸部とを交互に並べて配置した波形鋼板ウエブを備え、該波形鋼板ウエブの下端部を下側コンクリート構造体に支持させ、上端部に上側コンクリート構造体を接合させた波形鋼板ウエブ桁において、前記波形鋼板ウエブの前記上下両側コンクリート構造体間部に、前記波形鋼板ウエブの上下方向に作用するせん断力に対抗させるための補強鋼板を固定した波形鋼板ウエブ桁であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成に加え、補強鋼板を、前記波形鋼板ウエブの凹部奥側面及び／又は凸部突側面に縦向きに固定したことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成に加え、補強鋼板は、片側縁部に前記波形鋼板ウエブの凹凸部と互いに嵌まり合う凹凸部を有し、前記両凹凸部を嵌め合わせ、前記補強鋼板を前記波形鋼板ウエブの中央部分に横向きに固定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る波形鋼板ウエブ桁は、縦向きの凹部と凸部とを交互に並べて配置した波形鋼板ウエブを備え、該波形鋼板ウエブの下端部を下側コンクリート構造体に支持させ、上端部に上側コンクリート構造体を接合させた波形鋼板ウエブ桁において、前記波形鋼板ウエブの前記上下両側コンクリート構造体間部に、前記波形鋼板ウエブの上下方向に作用するせん断力に対抗させるための補強鋼板を固定したことによって、桁高５ｍ以上であっても、上下方向に作用するせん断力に対して高い抵抗性を備えつつ、重量の増加を最小限に留め、死荷重の増加を抑えることができ、それによりスパンの長大化、下部構造の簡素化等ができ、工期の短縮、コストの低減を図ることができる。
【００１３】
また、補強鋼板を、前記波形鋼板ウエブの凹部奥側面及び／又は凸部突側面に縦向きに固定したことによって、好適にせん断に対する抵抗性を向上させることができる。
【００１４】
補強鋼板は、片側縁部に前記波形鋼板ウエブの凹凸部と互いに嵌まり合う凹凸部を有し、前記両凹凸部を嵌め合わせ、前記補強鋼板を前記波形鋼板ウエブの中央部分に横向きに固定したことによって、好適にせん断に対する抵抗性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明に係る波形鋼板ウエブ桁の実施形態を図に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、波形鋼板ウエブ桁の一例を示し、図中符号１０はＰＣ橋に用いられる波形鋼板ウエブ箱桁、符号１１は上床板を構成する上側コンクリート構造体、符号１２は下床板を構成する下側コンクリート構造体、符号１３は波形鋼板ウエブである。
【００１７】
この波形鋼板ウエブ箱桁１０は、図４に示す従来例と同様に、下側コンクリート構造体１２の両側部に一対の波形鋼板ウエブ１３，１３が支持され、その両波形鋼板ウエブ１３，１３の上端部に上側コンクリート構造体１１が接続された構造になっている。
【００１８】
波形鋼板ウエブ１３は、波形鋼板をもって構成され、図２に示すように、縦向き、即ちそれぞれ上下方向に連続する凹部１４，１４…と凸部１５，１５…とが横方向に交互１４，１５、１４，１５…に並べて配置され、断面波形状に形成されている。即ち、凹部１４の奥側面（凹溝の底面）と凸部１５の突側面（凸山の頂面）とが共通の側壁板部１６を介して接続し、凹凸が横方向に交互に現れ、断面波形状を形成するようになっている。
【００１９】
また、波形鋼板ウエブ１３は、上端部及び下端部に互いに平行配置された上下一対のフランジ１７，１８が一体に備えられ、下フランジ１８が下側コンクリート構造体１２に固定され、上フランジ１７が上側コンクリート構造体１１に固定されることにより、波形鋼板ウエブ１３の下端部を下側コンクリート体１２に支持させ、波形鋼板ウエブ１３の上端部に上側コンクリート構造体１１が接合されるようになっている。
【００２０】
また、この上下フランジ１７，１８は、コンクリート構造体１１，１２の型枠の一部として機能するようになっている。
【００２１】
更に、この波形鋼板ウエブ１３には、その上下両側コンクリート構造体１１，１２間部に、波形鋼板ウエブ１３の上下方向に作用するせん断応力に対抗するための補強鋼板２１が固定されている。
【００２２】
この補強鋼板２１は、鋼板により細長板状に形成され、その側縁が凸部１５の突側面に縦向きに溶接等によって固定されている。また、この補強鋼板２１は、その平面が凸部１５の突側面と交差する配置（直角配置）に固定され、凸部１５突側面より上下に連続して突出している。
【００２３】
上側コンクリート構造体１１は、間隔を置いて長手方向にＰＣ緊張材２２，２２…を挿通させ、それを緊張することによってプレストレスが導入され、下側コンクリート構造体１２も同様に、間隔を置いて長手方向にＰＣ緊張材２２，２２…を挿通させ、それを緊張することによってプレストレスが導入されている。
【００２４】
このように構成された波形鋼板ウエブ箱桁１０は、桁高が５ｍ以上の場合であっても、補強鋼板２１によって、せん断力に好適に対抗し、十分に高い座屈抵抗性が得られ、それによってコンクリート製の箱桁や波形鋼板ウエブの裏側に裏打ちコンクリートを打設してなる波形鋼板ウエブ箱桁等に比べて、重量が軽減され、死荷重の増加を最低限の範囲に抑えることができ、スパンの長大化や、橋脚等の下部構造のスリム化等が可能となり、それによりコストも低減される。
【００２５】
また、裏打ちコンクリート等を打設する必要がないので、施工工程が簡素化され、工期短縮により施工コストの低減が可能となる。
【００２６】
更に、波形鋼板ウエブ桁１０では、波形鋼板ウエブ１３が軸力、即ち横方向（ＰＣ緊張材２２の挿通方向）に作用する力に抵抗しないこと、所謂アコーディオン効果により、上下両側コンクリート構造体１１，１２のみに好適にプレストレスを導入することができるようになっている。
【００２７】
尚、上述の実施例では、細長板状の補強鋼板２１を凸部１５突側面に縦向きに固定した例について説明したが、細長板状の補強鋼板２１を凹部１４奥側面に縦向きに固定してもよく、補強鋼板２１を凹凸部１４，１５双方に固定するようにしてもよく、一つの凸部１５又は凹部１４に対し複数の補強鋼板を固定するようにしてもよい。
【００２８】
また、補強鋼板２１は、凹凸部１４，１５の一部、例えば凹凸部１４，１５の上下方向中央部のみに設けても良く、又は、凹凸部１４，１５の上下方向全長に渡って設け、上下両端をそれぞれ上下フランジ１７，１８に接続させてもよい。
【００２９】
補強鋼板３０は、図３に示すように、その側縁部に波形鋼板ウエブ１３の凹凸部１４，１５と互いに嵌まり合う凹部３１，３１…と凸部３２，３２…とを交互に有し、その補強鋼板３０を、凹部１４と凸部３２とを嵌め合わせ、凸部１５と凹部３２とを嵌め合わせて波形鋼板ウエブ１３の中央部分に横向き、即ち上下フランジ１７，１８と互いに平行な配置に固定してもよい。
【００３０】
また、複数の補強鋼板３０，３０…を互いに平行配置に備えても良く、補強鋼板３０，３０を波形鋼板ウエブ１３の表裏両面に設置するようにしてもよい。
【００３１】
更には、縦向きの補強鋼板２１と横向きの補強鋼板３０とを併用するようにしてもよい。
【００３２】
また、上述の実施例では、箱桁に適用した例について説明したが、波形鋼板ウエブ１３の上下端にそれぞれ上側コンクリート構造体１１及び下側コンクリート構造体１２が接合された構造であれば、上下両側コンクリート構造体が一の波形鋼板ウエブ１３で連結された構造のもの等、その他の構成であってもよい。
【００３３】
また、上述の実施例では、上側コンクリート構造体１１及び下側コンクリート構造体１２に対し、ＰＣ緊張材２２をその長手方向に挿通させ、それを緊張させることにより上下両コンクリート構造体１１，１２にプレストレスを導入するようにした例について説明したが、外ケーブルを使用してプレストレスを導入するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る波形鋼板ウエブ桁の実施の一例を示す斜視図である。
【図２】図１中の波形鋼板ウエブを示す断面図である。
【図３】本発明に係る波形鋼板ウエブ桁の他の一例を示す斜視図である。
【図４】従来の波形鋼板ウエブ箱桁を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  波形鋼板ウエブ（箱）桁
１１  上側コンクリート構造体
１２  下側コンクリート構造体
１３  波形鋼板ウエブ
１４  凹部
１５  凸部
１６  側壁板部
１７  上フランジ
１８  下フランジ
２１  補強鋼板
２２  ＰＣ緊張材
３０  補強鋼板
３１  凹部
３２  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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