(57)【要約】【課題】荷重偏心によって主桁９に生じる傾向にある捻りモーメントに相殺作用を働かせる。【解決手段】第１桁支持部材５の上部と第２桁支持部材７の上部の間に架設された主桁９と、主桁９に設けられた橋床１１と、橋床１１に作用する荷重の荷重中心と主桁９の捻り中心の偏心によって主桁９に生じる傾向にある捻りモーメントに対して、逆方向の捻りモーメントを主桁９に付与する逆捻りモーメント付与手段１９とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部に設けられた第１桁支持部材と、
前記固定部に設けられ、前記第１桁支持部材に対して橋軸方向へ離隔した第２桁支持部材と、
前記第１桁支持部材の上部と前記第２桁支持部材の上部の間に架設され、前記橋軸方向へ延びた主桁と、
前記主桁に設けられ、歩行者又は車両が通行可能な橋床と、
前記橋床に作用する荷重の偏在によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに対して、逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与する逆捻りモーメント付与手段と、
を具備してなることを特徴とする橋。
【請求項２】
固定部に設けられた第１桁支持部材と、
前記固定部に設けられ、前記第１桁支持部材に対して橋軸方向へ離隔した第２桁支持部材と、
前記第１桁支持部材の上部と前記第２桁支持部材の上部の間に架設され、前記橋軸方向へ延びた主桁と、
前記主桁に設けられ、歩行者又は車両が通行可能な橋床と、
前記橋床に作用する荷重の荷重中心と前記主桁の捻り中心の偏心によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに対して、逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与する逆捻りモーメント付与手段と、
を具備してなることを特徴とする橋。
【請求項３】
前記逆捻りモーメント付与手段は、
前記主桁に設けられたブラケットと、
一部分が前記ブラケットに連結され、端部が前記固定部に定着され、前記ブラケットを前記逆方向へ引っ張る引張部材とを備えてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の橋。
【請求項４】
前記ブラケットは前記橋軸方向に対して直交する方向へ延びるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の橋。
【請求項５】
固定部に設けられた第１桁支持部材と、
前記固定部に設けられ、前記第１桁支持部材に対して離隔した第２桁支持部材と、
前記第１桁支持部材の上部と前記第２桁支持部材の上部の間に架設された主桁と、
前記主桁に設けられた荷重作用部材と、
前記荷重作用部材に作用する荷重の偏在によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに対して、逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与する逆捻りモーメント付与手段と、
を具備してなることを特徴とする捻り低減フレーム構造。
【請求項６】
固定部に設けられた第１桁支持部材と、
前記固定部に設けられ、前記第１桁支持部材に対して離隔した第２桁支持部材と、
前記第１桁支持部材の上部と前記第２桁支持部材の上部の間に架設された主桁と、
前記主桁に設けられた荷重作用部材と、
前記荷重作用部材に作用する荷重の荷重中心と前記主桁の捻り中心の偏心によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに対して、逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与する逆捻りモーメント付与手段と、
を具備してなることを特徴とする捻り低減フレーム構造。
【請求項７】
前記逆捻りモーメント付与手段は、
前記主桁に設けられたブラケットと、
一部分が前記ブラケットに連結され、端部が前記固定部に定着され、前記ブラケットを前記逆方向へ引っ張る引張部材とを備えてなることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の捻り低減フレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主桁に生じる捻りモーメントを低減することができる、橋及び捻り低減フレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な橋の構成について簡単に説明すると、次のようになる。
【０００３】
即ち、地盤等の固定部には第１桁支持部材が設けられており、前記固定部には前記第１桁支持部材に対して橋軸方向に離隔した第２桁支持部材が設けられている。そして、前記第１桁支持部材の上部と前記第２桁支持部材の上部には前記橋軸方向へ延びた主桁が架設されており、この主桁には歩行者又は車両が通行可能な橋床が設けられている。ここで、第１桁支持部材及び第２桁支持部材にはそれぞれ橋台又は橋脚が含まれる。
【０００４】
なお、本発明の係わる橋に関連する先行技術として、特許文献１に示すものがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１９５８２０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、斜橋、曲線橋、前記橋床に作用する荷重の荷重中心と前記主桁の捻り中心が大きく偏心した橋等のような橋にあっては、例えば前記橋床の自重，歩行者又は車両の移動荷重等、前記橋床に作用する荷重が偏在し、前記主桁に大きな捻りモーメントが生じる。そのため、前記主桁の断面を閉断面にしかつ前記主桁の肉厚を大きくすることによって、前記主桁の捻り剛性を高くして、前記主桁が大きな捻りモーメントに強度的に耐えうるようにする必要がある。
【０００７】
しかし、前記主桁の断面を閉断面にしかつ前記主桁の肉厚を大きくすると、橋全体の重量が大きくなると共に、橋全体の重量増加に伴って基礎が大掛かりなものになる。
【０００８】
そこで、本発明は、前記捻りモーメントに相殺作用を働かせるための構成を具備した橋、及びこの橋の主要部と共通の主要部を有する捻り低減フレーム構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明にあっては、固定部に設けられた第１桁支持部材と、
前記固定部に設けられ、前記第１桁支持部材に対して橋軸方向へ離隔した第２桁支持部材と、
前記第１桁支持部材の上部と前記第２桁支持部材の上部の間に架設され、前記橋軸方向へ延びた主桁と、
前記主桁に設けられ、歩行者又は車両が通行可能な橋床と、
前記橋床に作用する荷重の偏在（荷重偏在）によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに対して、逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与する逆捻りモーメント付与手段と、
を具備してなることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記第１桁支持部部材及び前記第２桁支持部材にはそれぞれ橋台又は橋脚が含まれる。また、前記橋床に作用する荷重には、例えば前記橋床の自重，歩行者又は車両の移動荷重等が含まれる。更に、前記橋床に作用する荷重の偏在によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントには、前記橋床に作用する荷重の荷重中心と前記主桁の捻り中心の偏心によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントが含まれる。
【００１１】
請求項１に記載の発明特定事項によると、前記逆捻りモーメント付与手段によって前記逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与することにより、前記荷重偏在によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに相殺作用を働かせる。
【００１２】
請求項２に記載の発明にあっては、固定部に設けられた第１桁支持部材と、
前記固定部に設けられ、前記第１桁支持部材に対して橋軸方向へ離隔した第２桁支持部材と、
前記第１桁支持部材の上部と前記第２桁支持部材の上部の間に架設され、前記橋軸方向へ延びた主桁と、
前記主桁に設けられ、歩行者又は車両が通行可能な橋床と、
前記橋床に作用する荷重の荷重中心と前記主桁の捻り中心の偏心（荷重偏心）によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに対して、逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与する逆捻りモーメント付与手段と、
を具備してなることを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記第１桁支持部部材及び前記第２桁支持部材にはそれぞれ橋台又は橋脚が含まれる。また、前記橋床に作用する荷重には、例えば前記橋床の自重，歩行者又は車両の移動荷重等が含まれる。
【００１４】
請求項２に記載の発明特定事項によると、前記逆捻りモーメント付与手段によって前記逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与することにより、前記荷重偏心によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに相殺作用を働かせる。
【００１５】
請求項３に記載の発明にあっては、請求項１又は請求項２に記載の発明特定事項の他に、前記逆捻りモーメント付与手段は、
前記主桁に設けられたブラケットと、
一部分が前記ブラケットに連結され、端部が前記固定部に定着され、前記ブラケットを前記逆方向へ引っ張る引張部材とを備えてなることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明特定事項によると、請求項１又は請求項２に記載の発明特定事項による作用の他に、前記引張部材によって前記ブラケットを前記逆方向へ引っ張って、前記逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与する。
【００１７】
請求項４に記載の発明にあっては、請求項３に記載の発明特定事項の他に、前記ブラケットは前記橋軸方向に対して直交する方向へ延びるように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明特定事項によると、請求項３に記載の発明特定事項による作用の他に、前記ブラケットは橋軸方向に対して直交する方向へ延びるように構成されているため、前記ブラケットから前記主桁へ捻りモーメントが伝達し易くなる。
【００１９】
請求項５に記載の発明にあっては、固定部に設けられた第１桁支持部材と、
前記固定部に設けられ、前記第１桁支持部材に対して離隔した第２桁支持部材と、
前記第１桁支持部材の上部と前記第２桁支持部材の上部の間に架設され、前記橋軸方向へ延びた主桁と、
前記主桁に設けられた荷重作用部材と、
前記荷重作用部材に作用する荷重の偏在（荷重偏差）によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに対して、逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与する逆捻りモーメント付与手段と、
を具備してなることを特徴とする。
【００２０】
ここで、前記荷重作用部材に作用する荷重には、例えば前記荷重作用部材の自重，移動荷重等が含まれる。また、前記荷重作用部材に作用する荷重の偏在によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントには、前記荷重作用部材に作用する荷重の荷重中心と前記主桁の捻り中心の偏心によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントが含まれる。
【００２１】
請求項５に記載の発明特定事項によると、前記逆捻りモーメント付与手段によって前記逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与することにより、前記荷重偏在によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに相殺作用を働かせる。
【００２２】
請求項６に記載の発明にあっては、固定部に設けられた第１桁支持部材と、
前記固定部に設けられ、前記第１桁支持部材に対した第２桁支持部材と、
前記第１桁支持部材の上部と前記第２桁支持部材の上部の間に架設された主桁と、
前記主桁に設けられた荷重作用部材と、
前記荷重作用部材に作用する荷重中心と前記主桁の捻り中心の偏心（荷重偏心）によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに対して、逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与する逆捻りモーメント付与手段と、
を具備してなることを特徴とする。
【００２３】
ここで、前記荷重作用部材に作用する荷重には、例えば前記荷重作用部材の自重，移動荷重等が含まれる。
【００２４】
請求項６に記載の発明特定事項によると、前記逆捻りモーメント付与手段によって前記逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与することにより、前記荷重偏心によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに相殺作用を働かせる。
【００２５】
請求項７に記載の発明にあっては、請求項５又は請求項６に記載の発明特定事項の他に、前記逆捻りモーメント付与手段は、
前記主桁に設けられたブラケットと、
一部分が前記ブラケットに連結され、端部が前記固定部に定着され、前記ブラケットを前記逆方向へ引っ張る引張部材とを備えてなることを特徴とする。
【００２６】
請求項７に記載の発明特定事項によると、請求項５又は請求項６に記載の発明特定事項による作用の他に、前記引張部材によって前記ブラケットを前記逆方向へ引っ張って、前記逆方向の捻りモーメントを前記主桁に付与する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１から図４を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態に係わる橋の平面図であって、図２は、本発明の実施の形態に係わる側面図であって、図３は、図２におけるＩ−Ｉ線に沿った図であって、図４は、主桁の他の態様を示す図である。
【００２９】
ここで、「前後」とは、図１及び図２において左右，図３及び図４において紙面に向かって表裏のことであって、「左右」とは、図１において上下，図２において紙面に向かって裏表，図３及び図４において左右のことであって、「上下」とは、図１において紙面に向かって表裏，図２から図４において上下のことである。
【００３０】
本発明の実施の形態に係わる橋１は、地盤等の固定部３におけるフロント地点３ａとリア地点３ｂの間で歩行者又は車両が通行するための構築物であって、橋１の具体的な構成は、以下のようなる。
【００３１】
即ち、固定部３におけるフロント地点３ａには第１橋台（第１桁支持部材）５が基礎Ｆを介して設けられており、固定部３におけるリア地点３ｂには第２橋台（第２桁支持部材）７が基礎Ｆを介して設けられてあって、この第２橋台７は第１橋台５に対して橋軸方向（本発明の実施の形態にあって前後方向）へ離隔してある。なお、第１橋台５及び第２橋台７の代わりに、第１橋脚及び第２橋脚を用いるようにしてもよい。
【００３２】
第１橋台５の上部と第２橋台７の上部には前後方向へ延びた主桁９が架設されており、この主桁９は図３に示すように薄肉筒形状の閉断面に構成されている。なお、薄肉筒形状の閉断面に構成された主桁９を用いる代わりに、図４に示すように、一対のＩ形鋼を一体化されかつ開断面に構成された主桁９を用いるようにしても差し支えない。
【００３３】
主桁９には歩行者又は車両が通行可能な橋床１１が設けられており、この橋床１１は、主桁９に設けられた床組１３と、この床組１３の上部に設けられた床版１５とからなる。また、橋床１１の左右両側には一対の手摺り１７がそれぞれ設けられており、各手摺り１７はそれぞれ前後方向へ延びている。
【００３４】
ところで、本発明の実施の形態にあっては、橋床１１に作用する荷重の荷重中心と主桁９の捻り中心の偏心（荷重偏心）によって、主桁９に（図３及び図４において反時計回り方向の）捻りモーメントが生じる傾向にある。ここで、橋床１１に作用する荷重には、例えば橋床１１の自重，歩行者又は車両の移動荷重等が含まれる。そのため、橋１は前記捻りモーメントに対して逆方向（図３及び図４において時計回り方向）の捻りモーメントを付与する逆捻りモーメント付与ユニット（逆捻りモーメント付与手段）１９を具備している。
【００３５】
即ち、主桁９の中央部にはブラケット２１が設けられており、このブラケット２１は橋軸方向に対して直交する方向へ延びるように構成されている。ブラケット２１の先端部には前記逆方向へブラケット２１を引っ張る１本の紐状の引張部材２３の一端部が連結されており、この引張部材２３の他端部がアンカーレッジ２５を介して固定部３に定着されている。なお、ブラケット２１が主桁９の代わりに橋床１１に設けられるようにしてもよく、１本の紐状の引張部材２３の代わりに複数本の紐状の引張部材又はトラス状の引張部材を用いても差し支えない。
【００３６】
本発明の実施の形態の作用及び効果について説明すると、次のようになる。
【００３７】
即ち、引張部材２３によってブラケット２１を前記逆方向へ引っ張って、前記逆方向の捻りモーメントを主桁９に付与する。これによって、前記荷重偏心によって主桁９に生じる傾向にある捻りモーメントに相殺作用を働かせる。特に、ブラケット２１は前記橋軸方向に対して直交する方向へ延びるように構成されているため、ブラケット２１から主桁９へ捻りモーメントが伝達し易くなる。
【００３８】
従って、本発明の実施の形態によれば、前記荷重偏心によって主桁９に生じる傾向にある捻りモーメントに相殺作用を働かせるため、主桁９の断面を閉断面にしかつ主桁９の肉厚を厚くして、主桁９の捻り剛性を高くする必要がなくなる。そのため、主桁９の断面を開断面にしたり、或いは主桁９の断面が閉断面であっても主桁９の肉厚を薄くすることによって、橋１全体の軽量化を促進すると共に、橋１全体の軽量化に伴って基礎Ｆの簡易化を図ることができる。
【００３９】
本発明は、前述の発明の実施の形態の説明に限るものではなく、次のように種々の態様で実施可能である。
【００４０】
即ち、橋１の全ての構成要素のうち、第１桁支持部材として第１橋台５と、第２桁支持部材としての第２橋台７と、主桁９と、逆捻り付与ユニット１９とを具備することによって捻り低減フレーム構造を構成し、この捻り低減フレーム構造を橋１以外に例えば屋根等の一般建築物に適用することにより、前述の作用効果と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００４１】
また、本発明の実施の形態にあっては、橋床１１に作用する荷重の荷重中心と主桁９の捻り中心が大きく偏心した橋１を適用の対象とし、前記荷重偏心による捻りモーメントを相殺の対象としているが、その代わりに、例えば斜橋、曲線橋を適用の対象とし、橋床に作用する荷重の偏在によって主桁に生じる捻りモーメントを相殺の対象にしても差し支えない。
【００４２】
なお、前記捻り低減フレーム構造のフレーム軸方向が橋１の前記橋軸方向に相当する。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、前記荷重偏在によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに相殺作用を働かせるため、前記主桁の断面を閉断面にしかつ前記主桁の肉厚を厚くして、前記主桁の捻り剛性を高くする必要がなくなる。そのため、前記主桁の断面を開断面にしたり、或いは前記主桁の肉厚を薄くすることによって、橋全体の軽量化を促進すると共に、橋全体の軽量化に伴って基礎の簡易化を図ることができる。
【００４４】
請求項２に記載の発明によれば、前記荷重偏心によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに相殺作用を働かせるため、前記主桁の断面を閉断面にしかつ前記主桁の肉厚を厚くして、前記主桁の捻り剛性を高くする必要がなくなる。そのため、前記主桁の断面を開断面にしたり、或いは前記主桁の肉厚を薄くすることによって、橋全体の軽量化を促進すると共に、橋全体の軽量化に伴って基礎の簡易化を図ることができる。
【００４５】
請求項３又は請求項４に記載の発明にあっては、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果と同様の効果を奏する。
【００４６】
請求項５に記載の発明によれば、前記荷重偏在によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに相殺作用を働かせるため、前記主桁の断面を閉断面にしかつ前記主桁の肉厚を厚くして、前記主桁の捻り剛性を高くする必要がなくなる。そのため、前記主桁の断面を開断面にしたり、或いは前記主桁の肉厚を薄くすることによって、前記捻り低減フレーム構造全体の軽量化を促進すると共に、前記捻り低減フレーム構造全体の軽量化に伴って土台（基礎を含む）の簡易化を図ることができる。
【００４７】
請求項６に記載の発明によれば、前記荷重偏心によって前記主桁に生じる傾向にある捻りモーメントに相殺作用を働かせるため、前記主桁の断面を閉断面にしかつ前記主桁の肉厚を厚くして、前記主桁の捻り剛性を高くする必要がなくなる。そのため、前記主桁の断面を開断面にしたり、或いは前記主桁の肉厚を薄くすることによって、前記捻り低減フレーム構造全体の軽量化を促進すると共に、前記捻り低減フレーム構造全体の軽量化に伴って土台（基礎を含む）の簡易化を図ることができる。
【００４８】
請求項７に記載の発明にあっては、請求項５又は請求項６に記載の発明の効果と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる橋の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる側面図である。
【図３】図２におけるＩ−Ｉ線に沿った図である。
【図４】主桁の他の態様を示す図である。
【符号の説明】
１      橋
３      固定部
５      第１橋台
７      第２橋台
９      主桁
１１      橋床
１９      逆捻りモーメント付与ユニット
２１      ブラケット
２３      引張部材
【図１】
2004232295.tif 000003
【図２】
2004232295.tif 000004
【図３】
2004232295.tif 000005
【図４】
2004232295.tif 000006