(57)【要約】【課題】波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の変形挙動に対する耐力を増強することができる橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合構造を提供する。【解決手段】橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造において、橋の波形鋼板ウェブ１０１の橋軸方向に対して直交するように前記波形鋼板ウェブ１０１を貫通して配置される貫通横鉄筋１０３と、前記波形鋼板ウェブ１０１の橋軸方向に対して傾斜するように前記波形鋼板ウェブ１０１を貫通して配置される斜め貫通鉄筋１０４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】
（ａ）橋の波形鋼板ウェブの橋軸方向に対して直交するように前記波形鋼板ウェブを貫通して配置される貫通横鉄筋と、
（ｂ）前記波形鋼板ウェブの橋軸方向に対して傾斜するように前記波形鋼板ウェブを貫通して配置される斜め貫通鉄筋とを具備することを特徴とする橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造。
【請求項２】
請求項１記載の橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造において、前記斜め貫通鉄筋は橋軸方向に対して傾斜する波形鋼板部に設けた貫通孔を貫通するように施工することを特徴とする橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造。
【請求項３】
（ａ）橋の波形鋼板ウェブに橋軸方向に対して直交するように前記波形鋼板ウェブを貫通して配置される貫通横鉄筋と、
（ｂ）該貫通横鉄筋のうち橋軸方向に対して傾斜する波形鋼板部に対応した位置にある貫通横鉄筋上に橋軸方向に平行に配置される補強拘束鉄筋とを具備することを特徴とする橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造。
【請求項４】
請求項３記載の橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造において、前記貫通横鉄筋のうち橋軸方向に対して傾斜する波形鋼板部に対応した位置にある貫通横鉄筋に固着するように前記補強拘束鉄筋を施工することを特徴とする橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造。
【請求項５】
（ａ）橋の波形鋼板ウェブに橋軸方向に対して直交するように前記波形鋼板ウェブを貫通して配置される貫通横鉄筋と、
（ｂ）接合部コンクリート側面間に配置される横締めＰＣケーブルとを具備することを特徴とする橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造。
【請求項６】
請求項５記載の橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造において、前記接合部コンクリート側面間に配置される前記横締めＰＣケーブルを前記接合部コンクリート側面に配置される締結具により締め付けるように施工することを特徴とする橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋の波形鋼板ウェブ合成桁に係り、特にその接合部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、山岳地域などの複数径間連続に施工される橋長の本橋にはＰＣ（プレストレストコンクリート）合成橋が構築される。この本橋は、ＰＣ合成橋のウェブに波形鋼板を使用した鋼コンクリート合成桁構造である。
【０００３】
かかる波形鋼板ウェブ鉄道箱桁橋の面外繰り返し曲げ作用による耐疲労性状に関する静的載荷試験および疲労試験についての報告が下記〔非特許文献１〕になされている。
【０００４】
また、波形鋼板ウェブを有するＩ形断面合成桁の埋込み接合部の疲労実験の報告が下記〔非特許文献２〕になされている。
【０００５】
さらに、波形鋼板ウェブを持つ合成桁の簡易曲げ解析法に関する研究が下記〔非特許文献３〕になされている。
【０００６】
図７はかかるＰＣ合成橋の模式図、図８は合成橋の支間断面図、図９はその波形鋼板ウェブ合成桁の模式図である。
【０００７】
図７および図８に示すように、この橋は三径間連続橋であり、１は脚部、２は波形鋼板ウェブ、３はコンクリート上床版、４はコンクリート下床版、５は波形鋼板ウェブ合成桁の接合部である。
【０００８】
かかる波形鋼板ウェブ２は、（１）主桁自重の２０％〜３０％を占めるウェブに軽量な波形鋼板を用いることにより、主桁自重を軽減でき、スパンの長大化、コストの低減が可能となる。（２）鋼板を波形とすることにより、高いせん断座屈耐力が得られ、補鋼材（スティフナー）が不要となる。（３）軸力に抵抗しない波形鋼板のアコーディオン効果によって、コンクリート床版のみに効率よくプレストレスを導入できる。（４）コンクリートウェブが不要になるため、施工の合理化、工期の短縮を図ることができる。（５）主桁自重が軽量化され、下部工への荷重負担が軽減されることにより、下部構造をよりスレンダーにすることが可能になるなどの利点があり、よく用いられている。
【０００９】
その波形鋼板ウェブ合成桁の接合部５には、一例として図９に示すような構造のものがある。かかる波形鋼板ウェブ合成桁の接合部５の波形鋼板ウェブ２には鋼板孔６が形成されており、その鋼板孔６を貫通して貫通横鉄筋７が配置されるとともに、波形鋼板ウェブ２に平行に２本の接合棒鋼８が配置されるようになっている。
【００１０】
【非特許文献１】
鉄道総研報告；ＲＴＲＩ  ＲＥＰＯＲＴ  Ｖｏｌ．１６，Ｎｏ．９，Ｐ．５−１０，２００２．９
【非特許文献２】
土木学会論文集  Ｎｏ．６６８／Ｉ−５４，Ｐ．５５−６４，２００１．１
【非特許文献３】
土木学会論文集  Ｎｏ．５７７／Ｉ−４１，Ｐ．１０７−１２０，１９９７．１０
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部５の貫通横鉄筋７は、橋軸方向に対して直角方向のみの配置であったので、破壊時の変形挙動に対する耐力が十分であるとは言えなかった。
【００１２】
本発明は、かかる状況に鑑みて、波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の変形挙動に対する耐力を増強することができる橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造において、橋の波形鋼板ウェブの橋軸方向に対して直交するように前記波形鋼板ウェブを貫通して配置される貫通横鉄筋と、前記波形鋼板ウェブの橋軸方向に対して傾斜するように前記波形鋼板ウェブを貫通して配置される斜め貫通鉄筋とを具備することを特徴とする。
【００１４】
〔２〕上記〔１〕記載の橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造において、前記斜め貫通鉄筋は橋軸方向に対して傾斜する波形鋼板部に設けた貫通孔を貫通するように施工することを特徴とする。
【００１５】
〔３〕橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造において、橋の波形鋼板ウェブに橋軸方向に対して直交するように前記波形鋼板ウェブを貫通して配置される貫通横鉄筋と、この貫通横鉄筋のうち橋軸方向に対して傾斜する波形鋼板部に対応した位置にある貫通横鉄筋上に橋軸方向に平行に配置される補強拘束鉄筋とを具備することを特徴とする。
【００１６】
〔４〕上記〔３〕記載の橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造において、前記貫通横鉄筋のうち橋軸方向に対して傾斜する波形鋼板部に対応した位置にある貫通横鉄筋に固着するように前記補強拘束鉄筋を施工することを特徴とする。
【００１７】
〔５〕橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造において、橋の波形鋼板ウェブに橋軸方向に対して直交するように前記波形鋼板ウェブを貫通して配置される貫通横鉄筋と、接合部コンクリート側面間に配置される横締めＰＣケーブルとを具備することを特徴とする。
【００１８】
〔６〕上記〔５〕記載の橋の波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造において、前記接合部コンクリート側面間に配置される前記横締めＰＣケーブルを前記接合部コンクリート側面に配置される締結具により締め付けるように施工することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の第１実施例を示す斜め貫通鉄筋を施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の構成を示す斜視図、図２はその斜め貫通鉄筋を施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の模式図である。
【００２１】
図１において、１０１は波形鋼板ウェブであり、１０１Ａは波形鋼板ウェブ１０１において、橋軸方向に平行な鋼板部、１０１Ｂは橋軸方向に対して傾斜する鋼板部である。１０２はその波形鋼板ウェブ１０１に形成される鋼板孔であり、１０２Ａはその橋軸に対して平行な鋼板部１０１Ａに形成される鋼板孔、１０２Ｂはその橋軸に対して傾斜する鋼板部１０１Ｂに形成される鋼板孔である。
【００２２】
また、１０３はその鋼板孔１０２Ａに貫通される貫通横鉄筋、更に、１０４は鋼板孔１０２Ｂに貫通される斜め貫通鉄筋、１０５は波形鋼板ウェブ１０１上に橋軸方向に平行に配置される接合棒鋼（溶接固着）である。
【００２３】
図２においては、波形鋼板ウェブ１０１および貫通横鉄筋１０３は破線で示されており、斜め貫通鉄筋１０４は実線で示されている。なお、１０６は接合部コンクリート側面、１０７はコンクリートの変形挙動を示している。
【００２４】
このように第１実施例によれば、貫通横鉄筋１０３に加えて、斜め貫通鉄筋１０４が施工されるようにしたので、コンクリートの変形挙動１０７に対して耐力が向上した波形鋼板ウェブ合成桁の接合構造を構築することができる。
【００２５】
更に、斜め貫通鉄筋１０４を有する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部構造にしたので、橋の破壊時に生じる、床版の波形変形の抑制効果を奏することができる。
【００２６】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００２７】
図３は本発明の第２実施例を示す補強拘束鉄筋を施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の構成を示す斜視図、図４はその補強拘束鉄筋を施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の平面模式図、図５はその補強拘束鉄筋を施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の側面模式図である。
【００２８】
図３において、１０１は波形鋼板ウェブであり、１０１Ａは橋軸方向に平行な鋼板部、１０１Ｂは橋軸方向に対して傾斜する鋼板部である。１０２はその波形鋼板ウェブに形成される鋼板孔、１０３はその鋼板孔１０２に貫通される貫通横鉄筋、１１１は傾斜する鋼板部１０１Ｂに対応した位置で、かつ橋軸方向に平行に配置される補強拘束鉄筋、１０５は波形鋼板ウェブ１０１上に橋軸方向に平行に配置される接合棒鋼（溶接固着）である。
【００２９】
図４においては、波形鋼板ウェブ１０１および貫通横鉄筋１０３は破線で示されており、補強拘束鉄筋１１１は実線で示されている。
【００３０】
また、図５においては、傾斜する鋼板部１０１Ｂに対応した位置の貫通横鉄筋１０３の鉄筋上部に鉄筋の貫通方向に対して直交方向（橋軸方向）に配置されるフックを設けた補強拘束鉄筋１１１が示されている。
【００３１】
このように第２実施例においても、貫通横鉄筋１０３に加えて、補強拘束鉄筋１１１が施工されるようにしたので、コンクリートの変形挙動１０７に対して耐力が向上した波形鋼板ウェブ合成桁の接合構造を構築することができる。
【００３２】
また、波形鋼板ウェブ合成桁のウェブ、フランジ接合部において、フックを設けた補強拘束鉄筋１１１を用い、貫通鉄筋を利用して橋軸方向に配置する。
【００３３】
したがって、波形鋼板の、斜めパネル部の引張挙動によるのび変形を拘束するすることができ、その変形を抑制することによって、床版の破壊を防止することができる。
【００３４】
次に、本発明の第３実施例について説明する。
【００３５】
図６は本発明の第３実施例を示す横締めＰＣケーブルを施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の平面模式図である。
【００３６】
図６においては、波形鋼板ウェブ１０１および貫通横鉄筋１０３は破線で示されており、横締めＰＣケーブル１２１を接合部コンクリート側面１０６間に施工するようにしている。横締めＰＣケーブル１２１は貫通横鉄筋１０３と平行に配置される。
【００３７】
このように第３実施例においても、貫通横鉄筋１０３に加えて、横締めＰＣケーブル１２１を接合部コンクリート側面１０６間に施工するようにしたので、コンクリートの変形挙動１０７に対して耐力が向上した波形鋼板ウェブ合成桁の接合構造を構築することができる。
【００３８】
また、波形鋼板ウェブ合成桁のウェブ、フランジ接合部において、床版横締めＰＣケーブルを波形の形状に合わせて配置する。配置個所は、波形鋼板の変形挙動により床版が広がる部分であり、この広がる挙動を拘束する。
【００３９】
したがって、破壊時に生じる、床版の波形変形の抑制効果を奏することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００４２】
（Ａ）貫通横鉄筋に加えて、斜め貫通鉄筋が施工されるようにしたので、コンクリートの変形挙動に対して耐力が向上した波形鋼板ウェブ合成桁の接合構造を構築することができる。
【００４３】
（Ｂ）貫通横鉄筋に加えて、補強拘束鉄筋が施工されるようにしたので、コンクリートの変形挙動に対して耐力が向上した波形鋼板ウェブ合成桁の接合構造を構築することができる。
【００４４】
（Ｃ）貫通横鉄筋に加えて、横締めＰＣケーブルを接合部コンクリート側面間に施工するようにしたので、コンクリートの変形挙動に対して耐力が向上した波形鋼板ウェブ合成桁の接合構造を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す斜め貫通鉄筋を施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す斜め貫通鉄筋を施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の模式図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す補強拘束鉄筋を施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す補強拘束鉄筋を施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の平面模式図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す補強拘束鉄筋を施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の側面模式図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す横締めＰＣケーブルを施工する波形鋼板ウェブ合成桁の接合部の平面模式図である。
【図７】従来のＰＣ連続橋の模式図である。
【図８】従来の合成橋の支間断面図である。
【図９】従来の波形鋼板ウェブ合成桁の模式図である。
【符号の説明】
１０１    波形鋼板ウェブ
１０１Ａ    橋軸方向に平行な鋼板部
１０１Ｂ    橋軸方向に対して傾斜する鋼板部
１０２    波形鋼板ウェブに形成される鋼板孔
１０２Ａ    橋軸方向に平行な鋼板部に形成される鋼板孔
１０２Ｂ    橋軸方向に対して傾斜する鋼板部に形成される鋼板孔
１０３    鋼板孔に貫通される貫通横鉄筋
１０４    橋軸方向に対して傾斜する鋼板部の鋼板孔に貫通される斜め貫通鉄筋
１０５    波形鋼板ウェブ上に橋軸方向に平行に配置される接合棒鋼
１０６    接合部コンクリート側面
１０７    コンクリートの変形挙動
１１１    傾斜する鋼板部に対応した位置で、かつ橋軸方向に平行に配置される補強拘束鉄筋
１２１    横締めＰＣケーブル
１２２    締結具
【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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