(57)【要約】【課題】軽量化を図り、部材を大型化し、施工手間を減少させ、コストダウンを可能にする合成床版を提供する。【解決手段】底鋼板１の上方にコンクリート２を打設し、底鋼板１とコンクリート２を一体成形してなる合成床版Ａにおいて、底鋼板１のコンクリート２を打設する側の内面側に、複数の管状部材３を所定の間隔をあけて一体に固着してなる中空構造体４を備えるとともに、底鋼板１の内面に固着して立設した複数のずれ止め鋼板６を備えて構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底鋼板の上方にコンクリートを打設し、前記底鋼板と前記コンクリートを一体成形してなる合成床版において、
前記底鋼板の前記コンクリートを打設する側の内面側に、複数の管状部材を所定の間隔をあけて一体に固着してなる中空構造体を備えるとともに、
前記底鋼板の内面に固着して立設した複数のずれ止め鋼板を備えて構成されていることを特徴とする合成床版。
【請求項２】
底鋼板の上方にコンクリートを打設し、前記底鋼板と前記コンクリートを一体成形してなる合成床版において、
前記底鋼板の前記コンクリートを打設する側の内面側に、複数の管状部材を所定の間隔をあけて一体に固着してなる中空構造体を備えるとともに、
前記底鋼板の内面に固着して植設した複数のスタッドを備えて構成されていることを特徴とする合成床版。
【請求項３】
請求項１記載の合成床版において、
前記ずれ止め鋼板が幅方向両側の下端側に切欠き部を設けて形成されていることを特徴とする合成床板。
【請求項４】
請求項１または請求項３に記載の合成床版において、
前記底鋼板の内面に固着して植設した複数のスタッドを備えて構成されていることを特徴とする合成床版。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の合成床版において、
前記コンクリートが繊維補強コンクリートであることを特徴とする合成床版。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板とコンクリートを一体成形してなる合成床版に関する。
【背景技術】
【０００２】
長支間化が可能で高い疲労耐久性を有するため、鋼板とコンクリートを一体形成してなる合成床版（鋼・コンクリート合成床版）を道路橋や鉄道橋の床版として用いるケースが増えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、このように道路橋や鉄道橋の床版として用いる場合には、底鋼板が型枠を兼ねるメリットを活かすため、一般に、工場製作した鋼板パネルを架設現場に輸送し、現場でコンクリートの打込みを行うようにしている。
【０００４】
また、鋼板に頭付きスタッド、孔あき鋼板ジベル、鋼管ジベル、形鋼シアコネクタ等を取り付けることにより、底鋼板とコンクリートのずれ止めを図るようにしている。すなわち、底鋼板とコンクリートの一体性を高め、効果的に応力伝達を図るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０２３７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の合成床版においては、底鋼板がコンクリート打込み時の型枠を兼ねることから、新設構造物の施工において工期短縮を図ることができるが、単位体積重量がＲＣ構造よりも大きくなる。例えば一般部の単位体積重量は２７．５ｋＮ／ｍ３程度であり、ＲＣ構造の２４．５ｋＮ／ｍ３よりも大きくなる。
【０００７】
このように合成床版をプレキャスト化しても単位体積重量が大きいため、部材寸法を小さくする必要があり、小さい部材を多く組み合わせて床版を構成するため、施工手間が増え、コストも高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、軽量化を図り、部材を大型化し、施工手間を減少させ、コストダウンを可能にする合成床版を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１０】
本発明の合成床版は、底鋼板の上方にコンクリートを打設し、前記底鋼板と前記コンクリートを一体成形してなる合成床版において、前記底鋼板の前記コンクリートを打設する側の内面側に、複数の管状部材を所定の間隔をあけて一体に固着してなる中空構造体を備えるとともに、前記底鋼板の内面に固着して立設した複数のずれ止め鋼板を備えて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の合成床版においては、前記ずれ止め鋼板が幅方向両側の下端側に切欠き部を設けて形成されていることが望ましい。
【００１２】
さらに、本発明の合成床版においては、前記底鋼板の内面に固着して植設した複数のスタッドを備えて構成されていてもよい。
【００１３】
本発明の合成床版は、底鋼板の上方にコンクリートを打設し、前記底鋼板と前記コンクリートを一体成形してなる合成床版において、前記底鋼板の前記コンクリートを打設する側の内面側に、複数の管状部材を所定の間隔をあけて一体に固着してなる中空構造体を備えるとともに、前記底鋼板の内面に固着して植設した複数のスタッドを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の合成床版においては、前記コンクリートが繊維補強コンクリートであることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の合成床版においては、底鋼板の内面に複数の管状部材を組み付けてなる中空構造体だけでなく、ずれ止め鋼板やスタッドが取り付けられていることによって、平板の底鋼板だけを用いた場合よりも中空構造体でコンクリートの体積が減少し、軽量化を図ることができるとともに、中空構造体、ずれ止め鋼板やスタッドによって底鋼板側の剛性が高まり、底鋼板だけを用いた場合や中空構造体だけを取り付けた場合と比較し、鋼板の厚さを薄くすることができる。この点からも合成床版の軽量化を図ることができる。
【００１６】
よって、本発明の合成床版によれば、合成床版の軽量化を実現できることで部材を大型化し、施工手間を減少させ、コストダウンを達成することが可能になる。
【００１７】
また、底鋼板の内面に中空構造体だけでなく、ずれ止め鋼板やスタッドが一体に設けられ、底鋼板の内面側に凹凸を形成することができ、コンクリートに食い込んだ中空構造体、ずれ止め鋼板、スタッドにずれ止めの機能を発揮させることができる。これにより、優れたずれ止め性能を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る合成床版を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る合成床版のずれ止め鋼板を示す図である。
【図３】角鋼管中間載荷実験で用いたずれ止め鋼板を備えた試験体を示す図であり、（ａ）が平断面図、（ｂ）が（ａ）のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る合成床版の変更例を示す図であるとともに、角鋼管中間載荷実験で用いたスタッドを備えた試験体を示す図であり、（ａ）が平断面図、（ｂ）が（ａ）のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る合成床版の変更例を示す図であるとともに、角鋼管中間載荷実験で用いたずれ止め鋼板及びスタッドを備えた試験体を示す図であり、（ａ）が平断面図、（ｂ）が（ａ）のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図６】角鋼管直上載荷実験で用いたずれ止め鋼板を備えた試験体を示す図であり、（ａ）が平断面図、（ｂ）が（ａ）のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る合成床版の変更例を示す図であるとともに、角鋼管直上載荷実験で用いたスタッドを備えた試験体を示す図であり、（ａ）が平断面図、（ｂ）が（ａ）のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る合成床版の変更例を示す図であるとともに、角鋼管直上載荷実験で用いたずれ止め鋼板及びスタッドを備えた試験体を示す図であり、（ａ）が平断面図、（ｂ）が（ａ）のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図９】角鋼管中間載荷実験の結果を示す図である。
【図１０】角鋼管中間載荷実験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１から図１０を参照し、本発明の一実施形態に係る合成床版について説明する。なお、本実施形態は、道路橋や鉄道橋の合成床版に関し、従来よりも軽量化を可能にした合成床版に関するものである。
【００２０】
本実施形態の合成床版Ａは、図１に示すように、底鋼板１を型枠とし、その上方（内部）にコンクリート２を打設充填し、底鋼板１とコンクリート２を一体成形して構成されている。
【００２１】
また、本実施形態の合成床版Ａにおいては、底鋼板１のコンクリート２を打設する側の内面側に、例えば複数の角鋼管（管状部材）３を所定の間隔をあけて並列配置してなる中空構造体４を設け、引張側の鋼材を底鋼板１と中空構造体４のみとして構成されている。
【００２２】
さらに、本実施形態の合成床版Ａにおいては、中空構造体４の隣り合う角鋼管３の間などに、底鋼板１の内面に接合して上方に突出（立設）し、角鋼管３の延設方向に直交する方向に延びるずれ止め鋼板６が取り付けられている。ずれ止め鋼板６は、角鋼管３の延設方向に所定の間隔をあけて複数設けられている。
【００２３】
本実施形態のずれ止め鋼板６は、図１及び図２に示すように、角鋼管３の延設方向に直交する方向の幅寸法を隣り合う角鋼管３の間隔よりも小にして形成され、隣り合う角鋼管３の間の中央などに配設されている。
【００２４】
本実施形態のずれ止め鋼板６は、幅方向両側の下端側に凹円弧状の切欠き部７を設けて形成され、上端部の幅寸法よりも下端部の幅寸法を小にして形成されている。例えば、本実施形態では、ずれ止め鋼板６が、幅３００ｍｍ、厚さ９ｍｍあるいは１２ｍｍ、高さ５０ｍｍあるいは７５ｍｍの平形鋼に鉛直方向のずれ止め機構として両端下部に半径４０ｍｍで１／４円分切り取った切欠き部７を設けて形成されている。なお、ずれ止め鋼板６の形状、大きさ、特に厚さ及び高さは、床版の形状によって使い分けることが好ましい。
【００２５】
表１（図２参照）は形状が異なる複数のずれ止め鋼板６を用いて行ったずれ止め性能確認試験の結果を示している。この表１に示すように、いずれのずれ止め構造についても、設計基準に対して最大せん断耐力、降伏せん断耐力ともに十分な性能を保有していることが確認された。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
一方、例えば、図３、図６に示すように、中空構造体４の隣り合う角鋼管３の間などに、ずれ止め鋼板６ではなく、底鋼板１の内面に接合し上方に突出（植設）させてスタッド８を設けてもよい。さらに、図４、図７に示すように、ずれ止め鋼板６とスタッド８を設けてもよい。
【００２８】
ここで、図３、図６に示すずれ止め鋼板６を設けたケースと、図７、図７に示すスタッド８を設けたケースと、図５、図８に示すずれ止め鋼板６とスタッド８を設けたケースのそれぞれの試験体を用いて載荷実験を行った。図３、図４、図５のケースでは、試験体の中央、隣り合う角鋼管の間に２００×５００ｍｍの載荷プレート１０を設置して載荷し、図６、図７、図８のケースでは、試験体の中央の角鋼管３の直上に載荷プレート１０を設置して載荷した。
【００２９】
また、図３、図６に示すずれ止め鋼板６を設けたケースでは、角鋼管３、ずれ止め鋼板６の上方にＤ１６の配力鉄筋９をピッチ＠２５０で配筋し、これら配力鉄筋９、角鋼管３、ずれ止め鋼板６を埋設するようにコンクリート２を打設して一体形成した。他のケースでは、配力鉄筋９を配筋せずにコンクリート２を打設して試験体を一体形成した。
【００３０】
各試験体は長さ３６００ｍｍ、幅２０００ｍｍ、設計荷重を１２０ｋＮとし、本載荷実験では、各試験体の中央に０〜４００ｋＮの載荷を行い、中央の鉛直変位を計測した。
【００３１】
図９は、図３、図４、図５の試験体を用いた実験結果（角鋼管中間載荷）を示し、図１０は、図６、図７、図８の試験体を用いた実験結果（角鋼管直上載荷）を示している。これら結果から、全ての試験体で残留変位がほとんどなく、ほぼ弾性範囲であることが確認され、角鋼管３、ずれ止め鋼板６、スタッド８を備えることにより、床版として優れた力学性能、耐力性能が得られることが実証された。なお、この場合、スタッドは頭部が拡径された頭付きスタッドとすることが好ましい。
【００３２】
したがって、本実施形態の合成床版Ａにおいては、まず、引張側の鋼材を底鋼板１と中空構造体４とで構成したことにより、中空構造体４の分、コンクリート２の体積が減少し、軽量化を図ることができる。
【００３３】
さらに、底鋼板１に中空構造体２が取り付けられることで、且つずれ止め鋼板やスタッドによってずれ止め機能を付与したことで、底鋼板１側の剛性が高まり、鋼板の厚さを薄くすることができる。この点からも合成床版Ａの軽量化を図ることができる。
【００３４】
このように合成床版Ａの軽量化を実現できることから、本実施形態の合成床版Ａにおいては、部材を大型化し、施工手間を減少させ、コストダウンを達成することが可能となる。
【００３５】
ここで、本実施形態の合成床版Ａにおいては、コンクリート２として繊維補強コンクリートを用いてもよい。この場合には、圧縮側の鉄筋を省略することが可能になり、配筋作業の合理化・省力化を図ることができる。また、繊維補強コンクリートを用いることで、床版厚さを薄くすることができる。よって、さらなる合成床版Ａの軽量化を実現することが可能になる。
【００３６】
以上、本発明に係る合成床版の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１    底鋼板
２    コンクリート（繊維補強コンクリート）
３    管状部材
４    中空構造体
５    鋼板
６    ずれ止め鋼板
７    切欠き部
８    スタッド
９    配力鉄筋
１０  載荷プレート
Ａ    合成床版
【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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