(57)【要約】  【課題】  梁板における亀裂の発生や進展を高い確実性をもって抑止できる鋼橋を提供する。  【解決手段】  鋼橋は、鋼の床板１と、床板１の下面に対して互いに直交する鋼の桁板２、及び桁板２を貫通させつつ先端に円形のスカラップ５ａを有する切込み５が形成された梁板３と、床板１と共に梁板３を支持する箱桁４と、を備えて成る。床板１の下面と桁板２の上端とが溶接接合され、桁板２の一側面と梁板３における切込み５の一側縁とが溶接接合され、床板１の下面と梁板３の上端とが溶接接合されている。桁板２と梁板３との溶接接合部分Ｗを覆いつつスカラップ５ａを含む切込み５の長さを超えた高さを有する断面Ｌ形状の添接板１０を桁板２と梁板３とにボルト締結して備える。【選択図】      図１
2006045833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼の床板と、床板の下面に対して互いに直交する鋼の桁板、及び桁板を貫通させつつ先端に円形のスカラップを有する切込みが形成された梁板と、床板と共に梁板を支持する箱桁と、を備えて成る鋼橋であって、
床板の下面と桁板の上端とが溶接接合され、桁板の一側面と梁板における切込みの一側縁とが溶接接合され、床板の下面と梁板の上端とが溶接接合された鋼橋において、
前記桁板と前記梁板との溶接接合部分を覆いつつ前記スカラップを含む前記切込みの長さを超えた高さを有する断面Ｌ形状の添接板を前記桁板と前記梁板とにボルト締結して備えることを特徴とする鋼橋。
【請求項２】
前記添接板は、前記梁板に対し、前記桁板と前記梁板との溶接接合部分の下端近傍を鉛直方向に跨ぐ個所でボルト締結されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼橋。
【請求項３】
前記添接板が鋼より成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼橋。
【請求項４】
前記添接板に対して前記桁板又は前記梁板の少なくとも一方を溶接接合することを特徴とする請求項３に記載の鋼橋。
【請求項５】
前記添接板が少なくとも鉛直方向又は水平方向に強化された繊維強化材より成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼橋。
【請求項６】
鋼の床板と、床板の下面に対して互いに直交する鋼の桁板、及び桁板を貫通させつつ先端に円形のスカラップを有する切込みが形成された梁板と、床板と共に梁板を支持する箱桁と、を備えて成る鋼橋の補強方法であって、
床板の下面と桁板の上端とが溶接接合され、桁板の一側面と梁板における切込みの一側縁とが溶接接合され、床板の下面と梁板の上端とが溶接接合された鋼橋に対し、桁板と梁板との溶接接合部分の下端近傍を補強する鋼橋の補強方法において、
前記桁板と前記梁板との溶接接合部分を覆いつつ前記スカラップを含む前記切込みの長さを超えた高さを有する断面Ｌ形状の添接板を前記桁板と前記梁板とにボルト締結することを特徴とする鋼橋の補強方法。
【請求項７】
鋼の床板と、床板の下面に対して互いに直交する鋼の桁板、及び桁板を貫通させつつ先端に円形のスカラップを有する切込みが形成された梁板と、床板と共に梁板を支持する箱桁と、を備えて成る鋼橋の補強方法であって、
床板の下面と桁板の上端とが溶接接合され、桁板の一側面と梁板における切込みの一側縁とが溶接接合され、床板の下面と梁板の上端とが溶接接合された鋼橋に対し、桁板と梁板との溶接接合部分の下端近傍を補強する鋼橋の補強方法において、
前記スカラップを拡径することを特徴とする鋼橋の補強方法。
【請求項８】
鋼の床板と、床板の下面に対して互いに直交する鋼の桁板、及び桁板を貫通させつつ先端に円形のスカラップを有する切込みが形成された梁板と、床板と共に梁板を支持する箱桁と、を備えて成る鋼橋の補修方法であって、
床板の下面と桁板の上端とが溶接接合され、桁板の一側面と梁板における切込みの一側縁とが溶接接合され、床板の下面と梁板の上端とが溶接接合された鋼橋に対し、桁板と梁板との溶接接合部分の下端近傍のスカラップを起点として梁板に発生した亀裂について補修する鋼橋の補修方法において、
前記桁板と前記梁板との溶接接合部分及び前記梁板の前記亀裂を覆いつつ前記スカラップを含む前記切込みの長さを超えた高さを有する断面Ｌ形状の添接板を前記桁板と前記梁板とにボルト締結することを特徴とする鋼橋の補修方法。
【請求項９】
鋼の床板と、床板の下面に対して互いに直交する鋼の桁板、及び桁板を貫通させつつ先端に円形のスカラップを有する切込みが形成された梁板と、床板と共に梁板を支持する箱桁と、を備えて成る鋼橋の補修方法であって、
床板の下面と桁板の上端とが溶接接合され、桁板の一側面と梁板における切込みの一側縁とが溶接接合され、床板の下面と梁板の上端とが溶接接合された鋼橋に対し、桁板と梁板との溶接接合部分の下端近傍のスカラップを起点として梁板に発生した亀裂について補修する鋼橋の補修方法において、
前記梁板における前記亀裂の起点より鉛直下方に相当する部分を山形状で支持する鋼の斜材を前記箱桁内に設置することを特徴とする鋼橋の補修方法。
【請求項１０】
鋼の床板と、床板の下面に対して互いに直交する鋼の桁板、及び桁板を貫通させつつ先端に円形のスカラップを有する切込みが形成された梁板と、床板と共に梁板を支持する箱桁と、を備えて成る鋼橋の補修方法であって、
床板の下面と桁板の上端とが溶接接合され、桁板の一側面と梁板における切込みの一側縁とが溶接接合され、床板の下面と梁板の上端とが溶接接合された鋼橋に対し、桁板と梁板との溶接接合部分の下端近傍のスカラップを起点として梁板に発生した亀裂について補修する鋼橋の補修方法において、
前記梁板における前記亀裂の起点より鉛直下方に相当する部分を支持する鋼の束材を前記箱桁内に設置することを特徴とする鋼橋の補修方法。
【請求項１１】
前記梁板における前記亀裂の先端に円形の貫通孔を形成することを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の鋼橋の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高架道路等に用いられる鋼橋に関する。また、その鋼橋を予め補強する補強方法、及び鋼橋に亀裂が生じた場合にその亀裂について補修する補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６及び図７に示すように、一般的な鋼橋は、床板１と、この床板１の下面に対して互いに直交する桁板２及び梁板３と、床板１と共に梁板３を支持する箱桁４とを主な構成要素とし、これらは鋼より成る。具体的には、桁板２は、断面がＩ形状で床板１の長手方向に延在するのものであり、一般には縦リブ又はバルブプレートとも呼ばれる。通常、床板１の幅方向のほぼ全域に亘り所定間隔をあけて複数本並べて配設され、各桁板２の上端と床板１の下面とが溶接接合される。
【０００３】
一方、梁板３は、断面が逆Ｔ形状で床板１の幅方向に延在するものであり、一般には横リブとも呼ばれる。この梁板３には、各桁板２に対応する位置に切込み５が形成されており、この切込み５の先端である下端に円形のスカラップ５ａを有する。そして、各切込み５内に各桁板２を貫通させ、各切込み５の一側縁と各桁板２の一側面とが溶接接合される。更に、梁板３の上端と床板１の下面とが溶接接合される。こういった梁板３は、床板１の長手方向に所定間隔をあけて配設される。
【０００４】
また、箱桁４は、溶接接合やボルト締結で組み付けられて成る箱状の枠体であり、床板１の長手方向に延在し、床板１と共に梁板３を幅方向で二点支持する（図７中、塗りつぶし三角印で示す支持点Ｘ１、Ｘ２参照）。通常、箱桁４に対する梁板３及び床板１の組付けは、溶接接合やボルト締結で行われる。なお、箱桁４は、地面上に連ねて立設された架台（不図示）上に載置され、ボルト締結で固定される。
【０００５】
ここで桁板２は、主として床板１の長手方向においての鉛直方向のたわみ変形に対して剛性を高める役割を果たし、一方梁板３は、主として床板１の幅方向においての鉛直方向のたわみ変形に対して剛性を高める役割を果たす。ちなみに、箱桁４を構成する枠体にも、箱桁４自体の剛性を高めるべく、桁板２及び梁板３と同様の構造が適用されている（図７参照）。
【０００６】
ところで、このような構成の鋼橋においては、床板１上（実際にはこの上面に敷設されたアスファルト上）を乗用車やトラックやバス等が走行するわけであるが、その走行のたびに、図８に示すように、床板１には車重の負荷Ｆが繰り返し与えられ、主として桁板２を介して梁板３に伝わる。これに応じて梁板３は、箱桁４による支持点Ｘ１、Ｘ２を支点として、その支点間の中央部分が鉛直方向へ繰り返し微小変位する様相になる。これにより、梁板３におけるその中央部分には、図９に示すように、繰り返しの鉛直応力（図９中の塗りつぶし矢印参照）と、繰り返しのせん断応力（図９中の白抜き矢印参照）が生じる。
【０００７】
そうすると、特に梁板３における中央部分付近に位置する桁板２との溶接接合部分Ｗの下端近傍Ａ（図９中の点線で囲った部分）において、先ずは上記した繰り返しの鉛直応力が支配的に作用して応力集中し、これにより、上記した引張りの残留応力場の影響で開口変形モードが引き起こされ、図１０に示すように、スカラップ５ａを起点に疲労亀裂Ｃ（以下、単に「亀裂」と記す）が発生する場合がある。ここで発生した亀裂Ｃは、継続する繰り返しの鉛直応力の作用、及び繰り返しのせん断応力の作用により、徐々に開口しながら進展していく。
【０００８】
亀裂Ｃがある程度の長さに達すると、今度は上記したせん断応力が支配的に作用し、これにより、開口変形モードから亀裂Ｃに沿った面内せん断変形モードに移行し、図１１に示すように、亀裂Ｃは急激に進展していく。このような亀裂Ｃは、梁板３の剛性低下をもたらすだけでなく、鋼橋そのものの過剰な振動を引き起こし、ひいては舗装陥没につながるおそれがあるため、このままでは安全上問題であり、何らかの適正な措置を施す必要がある。
【０００９】
これに対して従来は、梁板３に亀裂Ｃが生じこれが発見された場合に、その鋼橋を補修していた。その補修方法としては、例えば、図１２（ａ）に示すように、先ず梁板３における亀裂Ｃの先端に円形の貫通孔６を形成する。次いで、図１２（ｂ）に示すように、亀裂Ｃを覆うように梁板３に鋼の添接板１１０を宛がう。この添接板１１０は、スカラップ５ａを含む切込み５の長さを超えた程度の高さを有する平板状のものである。そして、図１２（ｃ）に示すように、添接板１１０を梁板３に対し、亀裂Ｃを跨ぐ複数の個所、及び亀裂Ｃの先端に形成した貫通孔６に対応する個所で、ボルト７によってボルト締結する。
【００１０】
このようにすれば、貫通孔６によって亀裂Ｃの先端の切欠き係数が小さくなるため、亀裂Ｃの進展が止められるようになる。これと併せて、添接板１１０によって梁板３が強化され、梁板３に生じる繰り返しの鉛直応力や繰り返しのせん断応力の一部が添接板１１０で負担されるため、梁板３が負担するその鉛直応力やせん断応力が軽減されるようになる。その結果、亀裂Ｃのそれ以上の進展を抑えることが一応は可能となる。
【００１１】
また、梁板３に亀裂Ｃが生じる前段階で鋼橋を予め補強しておくことも重要である。その補強方法としては、上記の補修方法とほぼ同様の手法であるが、梁板３における桁板２との溶接接合部分Ｗの下端近傍Ａ、すなわち亀裂Ｃの発生が想定される部分を覆うように鋼の添接板１１０を宛がい、この添接板１１０を梁板３に対し、その溶接接合部分Ｗの下端近傍Ａを鉛直方向に跨ぐ複数の個所で、ボルト７によってボルト締結する（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
このようにすれば、上記の補修方法での効果と同様、添接板１１０により、梁板３が負担する繰り返しの圧縮応力やせん断応力が軽減されるようになる。その結果、亀裂Ｃの発生を抑えることが一応は可能となる。仮に亀裂Ｃが発生したとしても、その亀裂Ｃの進展は緩和される。
【特許文献１】特開２００１−２０７４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところが、上記した従来の鋼橋の補修方法や補強方法では、添接板１１０によって梁板３が強化されるものの、梁板３への繰り返しの鉛直応力やせん断応力に起因する車重の負荷Ｆは、依然桁板２を介して直接梁板３に伝わる。そのため、実際には、梁板３に生じる鉛直応力はそれ程軽減されないし、せん断応力も顕著に軽減されるわけではない。従って、従来の鋼橋の補修方法や補強方法では、梁板３における亀裂Ｃの特に発生の抑止について確実性の点で課題が残ると言える。
【００１４】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、梁板における亀裂の発生や進展を高い確実性をもって抑止できる鋼橋を提供することをその目的とするものである。また本発明の目的は、梁板における亀裂の発生を高い確実性をもって抑止できる鋼橋の補強方法、及び亀裂の進展を高い確実性をもって抑止できる鋼橋の補修方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明による鋼橋は、鋼の床板と、床板の下面に対して互いに直交する鋼の桁板、及び桁板を貫通させつつ先端に円形のスカラップを有する切込みが形成された梁板と、床板と共に梁板を支持する箱桁と、を備えて成る鋼橋であって、床板の下面と桁板の上端とが溶接接合され、桁板の一側面と梁板における切込みの一側縁とが溶接接合され、床板の下面と梁板の上端とが溶接接合された鋼橋において、前記桁板と前記梁板との溶接接合部分を覆いつつ前記スカラップを含む前記切込みの長さを超えた高さを有する断面Ｌ形状の添接板を前記桁板と前記梁板とにボルト締結して備えることを特徴とする。
【００１６】
これにより、添接板によって梁板が強化されるし、更に、梁板への繰り返しの鉛直応力やせん断応力に起因する車重の負荷は桁板及び添接板を順に介して伝わるようになる。そのため、梁板に生じる鉛直方向への鉛直応力及びせん断応力は共に顕著に軽減される。
【００１７】
また、上記目的を達成するための本発明による鋼橋の補強方法は、鋼の床板と、床板の下面に対して互いに直交する鋼の桁板、及び桁板を貫通させつつ先端に円形のスカラップを有する切込みが形成された梁板と、床板と共に梁板を支持する箱桁と、を備えて成る鋼橋の補強方法であって、床板の下面と桁板の上端とが溶接接合され、桁板の一側面と梁板における切込みの一側縁とが溶接接合され、床板の下面と梁板の上端とが溶接接合された鋼橋に対し、桁板と梁板との溶接接合部分の下端近傍を補強する鋼橋の補強方法において、次に示す点を特徴とする。
【００１８】
前記桁板と前記梁板との溶接接合部分を覆いつつ前記スカラップを含む前記切込みの長さを超えた高さを有する断面Ｌ形状の添接板を前記桁板と前記梁板とにボルト締結する。これにより、添接板によって梁板が強化されるし、更に、梁板への繰り返しの鉛直応力やせん断応力に起因する車重の負荷は桁板及び添接板を順に介して伝わるようになる。そのため、梁板に生じる鉛直方向への鉛直応力及びせん断応力は共に顕著に軽減される。
【００１９】
これとは異なり、前記スカラップを拡径してもよい。これにより、梁板において鉛直方向への繰り返しの鉛直応力が応力集中する位置は、そもそも亀裂の発生が想定される部分、すなわち桁板と梁板との溶接接合部分の下端近傍から離れるため、その下端近傍での鉛直応力が実質緩和される。
【００２０】
そして、上記目的を達成するための本発明による鋼橋の補修方法は、鋼の床板と、床板の下面に対して互いに直交する鋼の桁板、及び桁板を貫通させつつ先端に円形のスカラップを有する切込みが形成された梁板と、床板と共に梁板を支持する箱桁と、を備えて成る鋼橋の補修方法であって、床板の下面と桁板の上端とが溶接接合され、桁板の一側面と梁板における切込みの一側縁とが溶接接合され、床板の下面と梁板の上端とが溶接接合された鋼橋に対し、桁板と梁板との溶接接合部分の下端近傍のスカラップを起点として梁板に発生した亀裂について補修する鋼橋の補修方法において、次に示す点を特徴とする。
【００２１】
前記桁板と前記梁板との溶接接合部分及び前記梁板の前記亀裂を覆いつつ前記スカラップを含む前記切込みの長さを超えた高さを有する断面Ｌ形状の添接板を前記桁板と前記梁板とにボルト締結する。これにより、添接板によって梁板が強化されるし、更に、梁板への繰り返しの圧縮応力やせん断応力に起因する車重の負荷は桁板及び添接板を順に介して伝わるようになる。そのため、梁板に生じる鉛直応力及びせん断応力は共に顕著に軽減される。
【００２２】
これとは異なり、前記梁板における前記亀裂の起点より鉛直下方に相当する部分を山形状で支持する鋼の斜材を前記箱桁内に設置するとよい。又は、前記梁板における前記亀裂の起点より鉛直下方に相当する部分を支持する鋼の束材を前記箱桁内に設置してもよい。このようにすると、斜材又は束材により、箱桁による支持点を支点とした梁板の鉛直方向への変位が拘束され、その結果として、梁板に生じるせん断応力が顕著に軽減される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の鋼橋によれば、添接板により、梁板に生じる鉛直応力及びせん断応力は共に顕著に軽減されるため、梁板における亀裂の発生を高い確実性をもって抑止できるし、仮に亀裂が発生したとしてもその亀裂の進展を高い確実性をもって抑止できる。
【００２４】
また、本発明の鋼橋の補強方法によれば、添接板により、梁板に生じる鉛直応力及びせん断応力は共に顕著に軽減されるため、梁板における亀裂の発生を高い確実性をもって抑止できるし、仮に亀裂が発生したとしてもその亀裂の進展を高い確実性をもって抑止できる。また、スカラップの拡径により、梁板における桁板との溶接接合部分の下端近傍において、繰り返しの鉛直応力が実質緩和されるため、梁板における亀裂の発生を高い確実性をもって抑止できる。
【００２５】
そして、本発明の鋼橋の補修方法によれば、添接板により、梁板に生じる鉛直応力及びせん断応力は共に顕著に軽減されるため、梁板における亀裂の進展を高い確実性をもって抑止できる。また、斜材又は束材により、梁板に生じるせん断応力が顕著に軽減されるため、梁板における亀裂の進展を高い確実性をもって抑止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第１実施形態である鋼橋及びその補修方法について説明する。図１は第１実施形態に関する補修手順を示す鋼橋の斜視図である。なお、図中で図６〜図１２と同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。後述する第２〜第５実施形態においても同様とする。
【００２７】
梁板３に亀裂Ｃが生じこれが発見された場合（図１０及び図１１参照）、次に示す手順で鋼橋の補修を行う。先ず、図１（ａ）に示すように、梁板３における亀裂Ｃの先端に円形の貫通孔６を形成する。この貫通孔６は、亀裂Ｃの先端の切欠き係数を小さくし、亀裂Ｃの進展を止める役割を果たす。
【００２８】
次いで、図１（ｂ）に示すように、亀裂Ｃ、及び桁板２と梁板３との溶接接合部分Ｗを覆うように、桁板２と梁板３とで形成される隅部に添接板１０を宛がう。この添接板１０は折曲成形された断面Ｌ形状の鋼より成り、スカラップ５ａを含む切込み５の長さを超えた程度の高さを有するものである。
【００２９】
そして、図１（ｃ）に示すように、添接板１０を梁板３に対し、亀裂Ｃを跨ぐ複数の個所、及び亀裂Ｃの先端に形成した貫通孔６に対応する個所で、ボルト７によってボルト締結する。更に、添接板１０を桁板２に対し、複数の個所でボルト８によってボルト締結する。
【００３０】
このようにすれば、添接板１０によって桁板２及び梁板３が強化され、梁板３への繰り返しの鉛直応力やせん断応力に起因する車重の負荷Ｆは、桁板２及び添接板１０を順に介して伝わるようになる。その際、梁板３へ伝わろうとする繰り返しの鉛直応力や繰り返しのせん断応力のほとんどが添接板１０で負担されるため、梁板３が負担するその鉛直応力やせん断応力が共に顕著に軽減されるようになる。従って、梁板３における亀裂Ｃの進展を高い確実性をもって抑止できる。
【００３１】
勿論、貫通孔６によっても亀裂Ｃの進展が止められるようになる。但し、亀裂Ｃの進展抑止に対しては貫通孔６の寄与度は添接板１０と比較して低いため、必ずしも貫通孔６は必須ではないが、より高い確実性での亀裂Ｃの進展抑止を踏まえれば、亀裂Ｃの先端に貫通孔６を形成する方が望ましい。
【００３２】
なお、添接板１０と梁板３とのボルト締結の個所については、亀裂Ｃを跨ぐ限り特に限定はないが、桁板２に近くであって溶接接合部分Ｗの下端近傍Ａを鉛直方向に跨ぐ個所が好ましい。亀裂Ｃの進展に起因する繰り返しの鉛直応力と繰り返しのせん断応力を添接板１０で十分に負担できるからである。
【００３３】
また、添接板１０に対し、桁板２をボルト締結に加えて溶接接合してもよい。同様に、添接板１０に対し、梁板３をボルト締結に加えて溶接接合してもよい。添接板１０に対しての桁板２や梁板３の固定がより強固なものとなり、鉛直方向への繰り返しの圧縮応力や水平方向への繰り返しのせん断応力を添接板１０で十分に負担できるからである。
【００３４】
また、添接板１０としては、コスト抑制の観点からは上記したように鋼が好ましいが、強度上で許される限り、他の金属であってもよいし、ＣＦＲＰ等の繊維強化材であっても構わない。繊維強化材を適用した場合は、その繊維延出方向すなわち強化方向が少なくとも鉛直方向又は水平方向であることが好ましい。鉛直方向への強化は、鉛直方向への繰り返しの鉛直応力に対しての耐久性に寄与し、水平方向への強化は、繰り返しのせん断応力に対しての耐久性に寄与するからである。添接板１０が繊維強化材であると、鋼橋全体の重量増加を低減できる点で有効である。
【００３５】
次に、本発明の第２実施形態である鋼橋及びその補修方法について、図２を参照しながら説明する。図２は第２実施形態に関する鋼橋の断面図である。本第２実施形態の特徴は、梁板３に生じる繰り返しのせん断応力を軽減するように図った点にある。
【００３６】
本第２実施形態では、図２に示すように、箱桁４内に山形状となる一対の鋼の斜材１１を設置する。各斜材１１は、互いの頂点によって、梁板３における亀裂Ｃの起点、すなわち中央部分付近に位置する桁板２との溶接接合部分Ｗの下端近傍Ａ、より鉛直下方に相当する部分を支持する。ちなみに、各斜材１１は断面Ｌ形状の板材より成り、梁板３に突設されたガセットと呼ばれる突片３ａ、及び箱桁４内に突設された同じくガセットと呼ばれる突片４ａに、各端部がボルト締結されることで設置される。
【００３７】
このようにすると、斜材１１により、箱桁４による支持点Ｘ１、Ｘ２を支点とした梁板３の鉛直方向への変位が拘束され、その結果として、梁板３に生じるせん断応力が顕著に軽減されるようになる。従って、梁板３における亀裂Ｃの進展を高い確実性をもって抑止できる。
【００３８】
次に、本発明の第３実施形態である鋼橋及びその補修方法について、図３を参照しながら説明する。図３は第３実施形態に関する鋼橋の断面図である。本第３実施形態の特徴は、上記の第２実施形態と同様に、梁板３に生じる繰り返しのせん断応力を軽減するように図った点にある。
【００３９】
本第３実施形態では、図３に示すように、箱桁４内に鋼の束材１２を設置する。束材１２は、梁板３における亀裂Ｃの起点、すなわち中央部分付近に位置する桁板２との溶接接合部分Ｗの下端近傍Ａ、より鉛直下方に相当する部分を鉛直方向に支持する。ちなみに、束材１１も、第２実施形態における斜材１１と同様に、断面Ｌ形状の板材より成り、梁板３に突設された突片３ａ、及び箱桁４内に突設された突片４ａ’に、各端部がボルト締結されることで設置される。
【００４０】
このようにすると、第２実施形態と同様に、束材１２により、箱桁４による支持点Ｘ１、Ｘ２を支点とした梁板３の鉛直方向への変位が拘束され、その結果として、梁板３に生じるせん断応力が顕著に軽減されるようになるため、梁板３における亀裂Ｃの進展を高い確実性をもって抑止できる。
【００４１】
続いて、本発明の第４実施形態である鋼橋及びその補強方法について説明する。図４は第４実施形態に関する補強手順を示す鋼橋の斜視図である。なお、上記の第１〜第３実施形態は、鋼橋の構成要素である梁板３に亀裂Ｃが生じた場合にその亀裂Ｃについて補修する態様であったが、これに対して、本第４実施形態及び後述の第５実施形態は、亀裂Ｃが生じる前段階で鋼橋を予め補強しておく態様である。
【００４２】
本第４実施形態では、次に示す手順で鋼橋の補強を行う。先ず、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、梁板３における中央部分付近に位置する桁板２との溶接接合部分Ｗの下端近傍Ａ、すなわち亀裂Ｃの発生が想定される部分を覆うように、桁板２と梁板３とで形成される隅部に添接板１０を宛がう。この添接板１０は、上記の第１実施形態と同様に、折曲成形された断面Ｌ形状の鋼より成り、スカラップ５ａを含む切込み５の長さを超えた程度の高さを有するものである。
【００４３】
そして、図４（ｃ）に示すように、添接板１０を梁板３に対し、その溶接接合部分Ｗの下端近傍Ａを鉛直方向に跨ぐ複数の個所で、ボルト７によってボルト締結する。
【００４４】
このようにすれば、上記の第１実施形態と同様に、添接板１０によって桁板２及び梁板３が強化され、梁板３への繰り返しの圧縮応力やせん断応力に起因する車重の負荷Ｆは、桁板２及び添接板１０を順に介して伝わるようになる。その際、梁板３へ伝わろうとする繰り返しの鉛直応力や繰り返しのせん断応力のほとんどが添接板１０で負担されるため、梁板３が負担するその鉛直応力やせん断応力が共に顕著に軽減されるようになる。従って、梁板３における亀裂Ｃの発生を高い確実性をもって抑止できるし、仮に亀裂Ｃが発生したとしても、その亀裂Ｃの進展を高い確実性をもって抑止できる。
【００４５】
なお、添接板１０と梁板３とのボルト締結の個所については、特に限定はないが、桁板２に近くであって溶接接合部分Ｗの下端近傍Ａを鉛直方向に跨ぐ個所が好ましい。
亀裂Ｃの発生に起因する鉛直方向への繰り返しの圧縮応力を添接板１０で十分に負担できるし、仮に亀裂Ｃが発生したとしても、その亀裂Ｃの進展に起因する繰り返しの鉛直応力と繰り返しのせん断応力を添接板１０で十分に負担できるからである。
【００４６】
また、上記の第１実施形態と同様に、添接板１０に対し、桁板２をボルト締結に加えて溶接接合してもよいし、梁板３をボルト締結に加えて溶接接合してもよい。更にまた、添接板１０としては、他の金属であってもよいし、ＣＦＲＰ等の繊維強化材であっても構わない。
【００４７】
次に、本発明の第５実施形態である鋼橋及びその補強方法について、図５を参照しながら説明する。図５は第５実施形態に関する鋼橋の要部断面図である。
【００４８】
本第５実施形態では、図５に示すように、梁板３における中央部分付近に位置する桁板２と溶接接合された切込み５について、これが有するスカラップ５ａを切削加工して拡径する。
【００４９】
このようにすると、梁板３において鉛直方向への繰り返しの圧縮応力が応力集中する位置は、そもそも亀裂Ｃの発生が想定される部分、すなわち桁板２と梁板３との溶接接合部分Ｗの下端近傍Ａから離れたスカラップ５ａの側部付近Ｂに移行する。つまり、その下端近傍Ａでの鉛直応力が実質緩和されることになり、その結果として、梁板３における亀裂Ｃの発生を高い確実性をもって抑止できる。
【００５０】
その他本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。勿論、第１実施形態に第２実施形態や第３実施形態を組み合わせてもよいし、第４実施形態に第５実施形態を組み合わせても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、鋼橋に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態である鋼橋及びその補修方法に関する鋼橋の補修手順を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２実施形態である鋼橋及びその補修方法に関する鋼橋の断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態である鋼橋及びその補修方法に関する鋼橋の断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態である鋼橋及びその補強方法に関する鋼橋の補強手順を示す斜視図である。
【図５】本発明の第５実施形態である鋼橋及びその補強方法に関する鋼橋の要部断面図である。
【図６】鋼橋の斜視図である。
【図７】鋼橋の断面図である。
【図８】鋼橋へ与えられる車重の負荷状況を示す鋼橋の模式断面図である。
【図９】鋼橋の構成要素である梁板における鉛直方向への圧縮応力及び水平方向へのせん断応力の発生状況を示す鋼橋の要部断面図である。
【図１０】鋼橋の構成要素である梁板における亀裂の発生状況を示す鋼橋の要部断面図である。
【図１１】鋼橋の構成要素である梁板における亀裂の進展状況を示す鋼橋の要部断面図である。
【図１２】従来の鋼橋の補修手順を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    床板
２    桁板
３    梁板
４    箱桁
５    スカラップ
６    貫通孔
７、８    ボルト
１０    添接板
１１    斜材
１２    束材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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