(57)【要約】【課題】デッキプレートの支点間距離の増加が、従来の連結固定部材を用いた補強工法による改造後の鋼床版よりも抑制された鋼床版を提供する。【解決手段】デッキプレート１２の下面と閉断面リブ１４の外側面との間を連結して、閉断面リブ１４をデッキプレート１２に固定する連結固定部材１６を備え、連結固定部材１６は、デッキプレート１２の下面および閉断面リブ１４の外側面に沿うように配置されていて、連結固定部材１６とデッキプレート１２の下面との間、および連結固定部材１６と閉断面リブ１４の外側面との間は、機械的な締結手段１８、２０により固定されており、かつ、連結固定部材１６は、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状がくの字状に屈曲していて屈曲部１６Ｂを有しており、さらに、連結固定部材１６は、薄板鋼板１６Ａが複数枚重ねられて形成されている。【選択図】図３
2017101514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デッキプレートと、
前記デッキプレートの下方に位置し、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が下に凸の形状である閉断面リブと、
前記デッキプレートの下面と前記閉断面リブの外側面との間を連結して、前記閉断面リブを前記デッキプレートに固定する連結固定部材と、
を備え、
前記連結固定部材は、前記デッキプレートの下面および前記閉断面リブの外側面に沿うように配置されていて、前記連結固定部材と前記デッキプレートの下面との間、および前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間は、機械的な締結手段により固定されており、
かつ、前記連結固定部材は、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状がくの字状に屈曲していて屈曲部を有しており、
さらに、前記連結固定部材は、薄板鋼板が複数枚重ねられて形成されていることを特徴とする鋼床版。
【請求項２】
デッキプレートと、
前記デッキプレートの下方に位置し、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が下に凸の形状である閉断面リブと、
前記デッキプレートの下面と前記閉断面リブの外側面との間を連結して、前記閉断面リブを前記デッキプレートに固定する連結固定部材と、
を備え、
前記閉断面リブは前記デッキプレートに溶接されておらず、
前記連結固定部材は、前記デッキプレートの下面および前記閉断面リブの外側面に沿うように配置されていて、前記連結固定部材と前記デッキプレートの下面との間、および前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間は、機械的な締結手段により固定されており、
かつ、前記連結固定部材は、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状がくの字状に屈曲していて屈曲部を有しており、
さらに、前記連結固定部材は、薄板鋼板が複数枚重ねられて形成されていることを特徴とする鋼床版。
【請求項３】
前記屈曲部の曲げ半径は、前記連結固定部材の厚さの５倍よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の鋼床版。
【請求項４】
前記薄板鋼板の厚さは、前記閉断面リブの板厚以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鋼床版。
【請求項５】
前記連結固定部材は前記薄板鋼板が３枚以上重ねられて形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の鋼床版。
【請求項６】
前記連結固定部材の前記薄板鋼板同士の間は接着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の鋼床版。
【請求項７】
前記連結固定部材の前記薄板鋼板同士の間は接着されていないことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の鋼床版。
【請求項８】
前記連結固定部材と前記デッキプレートの下面との間、および前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間のうち、少なくとも一方は、接着されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の鋼床版。
【請求項９】
デッキプレートと、前記デッキプレートの下方に位置し、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が下に凸の形状である閉断面リブと、を備え、前記デッキプレートの下面に前記閉断面リブの上端部が溶接により取り付けられた鋼床版の補強工法であって、
薄板鋼板が複数枚重ねられて形成されているとともに、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が、くの字状に屈曲している連結固定部材を、前記デッキプレートの下面および前記閉断面リブの外側面に沿うように配置して、前記連結固定部材と前記デッキプレートの下面との間、および、前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間を、機械的な締結手段により固定して、前記閉断面リブを前記デッキプレートに対して固定する連結固定工程、
を備えることを特徴とする鋼床版の補強工法。
【請求項１０】
デッキプレートと、前記デッキプレートの下方に位置し、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が下に凸の形状である閉断面リブと、を備え、前記デッキプレートの下面に前記閉断面リブの上端部が溶接により取り付けられた鋼床版の補強工法であって、
前記閉断面リブの上端部を前記デッキプレートから切り離す切断工程と、
薄板鋼板が複数枚重ねられて形成されているとともに、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が、くの字状に屈曲している連結固定部材を、前記デッキプレートの下面および前記閉断面リブの外側面に沿うように配置して、前記連結固定部材と前記デッキプレートの下面との間、および、前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間を、機械的な締結手段により固定して、前記閉断面リブを前記デッキプレートに対して固定する連結固定工程と、
を備えることを特徴とする鋼床版の補強工法。
【請求項１１】
デッキプレートと、前記デッキプレートの下方に位置し、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が下に凸の形状である閉断面リブと、を備える鋼床版の製造方法であって、
薄板鋼板が複数枚重ねられて形成されているとともに、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が、くの字状に屈曲している連結固定部材を、前記デッキプレートの一方の面および前記閉断面リブの外側面に沿うように配置して、前記連結固定部材と前記デッキプレートの前記一方の面との間、および、前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間を、機械的な締結手段により固定して、前記閉断面リブを前記デッキプレートに対して固定する連結固定工程、
を備えることを特徴とする鋼床版の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋼床版ならびに鋼床版の補強工法および製造方法に関し、詳細には閉断面リブをデッキプレートの下方に備えた鋼床版ならびに鋼床版の補強工法および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼床版は、コンクリート系の床版と比べて軽量であり、長大橋や都市内の高架橋において数多く採用されてきている。しかしながら、薄肉部材を溶接により一体化させた構造であることから、大型車交通量の多い路線において、溶接部における疲労損傷の発生が報告されるようになってきている。
【０００３】
一方、疲労損傷の発生した鋼床版に対する対策工についての研究も進んできており、いくつかの有効な対策工が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、デッキプレートと、複数の橋軸方向の補剛リブとで構成するとともに、前記補剛リブが橋軸直角方向の所定間隔を隔てて前記デッキプレートの裏面に配置され、溶接により一体化された鋼床版の補強工法であって、前記デッキプレートの裏面において、前記デッキプレートと、前記補剛リブとを分断するとともに、前記補剛リブに備えたフランジ部を、螺合による締結手段で前記デッキプレートに対して固定し、前記補剛リブと前記デッキプレートとを一体化する鋼床版の補強工法が提案されている。
【０００５】
この補強工法を対策工として実施した鋼床版１００の１つの閉断面リブの部位を拡大して示す拡大断面図（橋軸直角方向と平行な鉛直面で切断した断面図）を図９に示す。
【０００６】
図９に示すように、デッキプレート１２と閉断面リブ（補剛リブ）１４との溶接部は切断されている（図９の切断部１０８参照）。また、デッキプレート１２の下面および閉断面リブ１４の外側面に沿うように曲げ加工を施された連結固定部材１０２が、デッキプレート１２の下面および閉断面リブ１４の外側面に沿うように配置されている。そして、連結固定部材１０２とデッキプレート１２の下面との間がねじ付きスタッド１０４およびナット１０４Ａにより締結され、また、連結固定部材１０２と閉断面リブ１４の外側面との間がワンサイドボルト１０６およびナット１０６Ａによって締結されている。
【０００７】
図９に示すような特許文献１に記載の補強工法による改造を行った前後の応力性状の変化を調べた研究が、非特許文献１に記載されている。
【０００８】
その研究によれば、図４に示すように、閉断面リブ１４が溶接により取り付けられていた改造前の鋼床版２００（図４（Ａ）参照）におけるデッキプレート１２の支点間距離Ｗ０よりも、連結固定部材１０２で連結固定された閉断面リブ１４を用いた改造後の鋼床版１００（図４（Ｂ）参照）におけるデッキプレート１２の支点間距離Ｗ１の方が大きくなっており、このため、改造後においては、デッキプレート１２のたわみが増加するとともに、連結固定部材１０２の曲げ加工部との接触部１１０あたりで局部的にデッキプレート１２のひずみが増加することが明らかにされた。そして、それに対する対策の必要性が指摘された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−１９４０４７号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】中井勉、外３名、「スタッドボルトを用いてあて板したＵリブ鋼床版の実物大試験体による静的載荷実験」、土木学会第70回年次学術講演会、平成27年9月、I-385
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、連結固定部材でデッキプレートに連結固定された閉断面リブを用いた鋼床版であるが、デッキプレートの支点間距離の増加が、従来の連結固定部材を用いた補強工法による改造後の鋼床版よりも抑制された鋼床版を提供することを課題とする。また、閉断面リブを連結固定部材でデッキプレートに連結固定して、鋼床版を改造する鋼床版の補強工法であるが、デッキプレートの支点間距離の増加が従来の補強工法による改造よりも抑制された鋼床版の補強工法および製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、以下の鋼床版ならびに鋼床版の補強工法および製造方法により、前記課題を解決したものである。
【００１３】
即ち、本発明に係る鋼床版の第１の態様は、デッキプレートと、前記デッキプレートの下方に位置し、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が下に凸の形状である閉断面リブと、前記デッキプレートの下面と前記閉断面リブの外側面との間を連結して、前記閉断面リブを前記デッキプレートに固定する連結固定部材と、を備え、前記連結固定部材は、前記デッキプレートの下面および前記閉断面リブの外側面に沿うように配置されていて、前記連結固定部材と前記デッキプレートの下面との間、および前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間は、機械的な締結手段により固定されており、かつ、前記連結固定部材は、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状がくの字状に屈曲していて屈曲部を有しており、さらに、前記連結固定部材は、薄板鋼板が複数枚重ねられて形成されていることを特徴とする鋼床版である。
【００１４】
本発明に係る鋼床版の第２の態様は、デッキプレートと、前記デッキプレートの下方に位置し、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が下に凸の形状である閉断面リブと、前記デッキプレートの下面と前記閉断面リブの外側面との間を連結して、前記閉断面リブを前記デッキプレートに固定する連結固定部材と、を備え、前記閉断面リブは前記デッキプレートに溶接されておらず、前記連結固定部材は、前記デッキプレートの下面および前記閉断面リブの外側面に沿うように配置されていて、前記連結固定部材と前記デッキプレートの下面との間、および前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間は、機械的な締結手段により固定されており、かつ、前記連結固定部材は、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状がくの字状に屈曲していて屈曲部を有しており、さらに、前記連結固定部材は、薄板鋼板が複数枚重ねられて形成されていることを特徴とする鋼床版である。
【００１５】
ここで、本願において薄板鋼板とは、厚さ６ｍｍ以下の鋼板のことを意味する。
【００１６】
前記屈曲部の曲げ半径を、前記連結固定部材の厚さの５倍未満とすることが好ましい。ここで、本願において曲げ半径とは、内側の曲げ半径のことを意味する。
【００１７】
前記薄板鋼板の厚さは、前記閉断面リブの板厚以下となる場合が多い。
【００１８】
前記連結固定部材は前記薄板鋼板が３枚以上重ねられて形成されていることが好ましい。
【００１９】
前記連結固定部材の前記薄板鋼板同士の間は接着されていてもよいし、あるいは、接着されていなくてもよい。
【００２０】
前記連結固定部材と前記デッキプレートの下面との間、および前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間のうち、少なくとも一方を接着していてもよい。
【００２１】
本発明に係る鋼床版の補強工法の第１の態様は、デッキプレートと、前記デッキプレートの下方に位置し、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が下に凸の形状である閉断面リブと、を備え、前記デッキプレートの下面に前記閉断面リブの上端部が溶接により取り付けられた鋼床版の補強工法であって、薄板鋼板が複数枚重ねられて形成されているとともに、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が、くの字状に屈曲している連結固定部材を、前記デッキプレートの下面および前記閉断面リブの外側面に沿うように配置して、前記連結固定部材と前記デッキプレートの下面との間、および、前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間を、機械的な締結手段により固定して、前記閉断面リブを前記デッキプレートに対して固定する連結固定工程、を備えることを特徴とする鋼床版の補強工法である。
【００２２】
本発明に係る鋼床版の補強工法の第２の態様は、デッキプレートと、前記デッキプレートの下方に位置し、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が下に凸の形状である閉断面リブと、を備え、前記デッキプレートの下面に前記閉断面リブの上端部が溶接により取り付けられた鋼床版の補強工法であって、前記閉断面リブの上端部を前記デッキプレートから切り離す切断工程と、薄板鋼板が複数枚重ねられて形成されているとともに、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が、くの字状に屈曲している連結固定部材を、前記デッキプレートの下面および前記閉断面リブの外側面に沿うように配置して、前記連結固定部材と前記デッキプレートの下面との間、および、前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間を、機械的な締結手段により固定して、前記閉断面リブを前記デッキプレートに対して固定する連結固定工程と、を備えることを特徴とする鋼床版の補強工法である。
【００２３】
本発明に係る鋼床版の製造方法は、デッキプレートと、前記デッキプレートの下方に位置し、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が下に凸の形状である閉断面リブと、を備える鋼床版の製造方法であって、薄板鋼板が複数枚重ねられて形成されているとともに、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が、くの字状に屈曲している連結固定部材を、前記デッキプレートの一方の面および前記閉断面リブの外側面に沿うように配置して、前記連結固定部材と前記デッキプレートの前記一方の面との間、および、前記連結固定部材と前記閉断面リブの外側面との間を、機械的な締結手段により固定して、前記閉断面リブを前記デッキプレートに対して固定する連結固定工程、を備えることを特徴とする鋼床版の製造方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る鋼床版は、連結固定部材でデッキプレートに連結固定された閉断面リブを用いた鋼床版であるが、デッキプレートの支点間距離の増加が、従来の連結固定部材を用いた補強工法による改造後の鋼床版よりも抑制されている。
【００２５】
また、本発明に係る鋼床版の補強工法は、閉断面リブを連結固定部材でデッキプレートに連結固定して、鋼床版を改造する鋼床版の補強工法であるが、デッキプレートの支点間距離の増加が従来の補強工法による改造よりも抑制されている。
【００２６】
また、本発明に係る鋼床版の製造方法は、閉断面リブを連結固定部材でデッキプレートに連結固定して、鋼床版を改造する鋼床版の製造方法であるが、デッキプレートの支点間距離の増加が従来の補強工法による改造よりも抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る鋼床版を斜め下方から見た斜視図
【図２】本発明の実施形態に係る鋼床版を閉断面リブの長手方向と直交する面で切断した断面のうち、１つの閉断面リブの部位を拡大して示す拡大断面図
【図３】図２における連結固定部材１６の部位を拡大して示す拡大断面図
【図４】デッキプレートを下方から支持する部材とデッキプレートとが接触する接触部（支点）の間の距離（支点間距離）を示す断面図
【図５】有限要素法に用いた解析モデルの全体を示す斜視図
【図６】有限要素法に用いた解析モデルの閉断面リブを示す断面図
【図７】有限要素法による解析結果（橋軸直角方向の直応力σyについての解析結果）を示すグラフ
【図８】有限要素法による解析結果（鉛直変位δzについての解析結果）を示すグラフ
【図９】特許文献１に記載の補強工法による改造の一例を示す拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施形態に係る鋼床版１０を斜め下方から見た斜視図であり、図２は、本発明の実施形態に係る鋼床版１０を閉断面リブ１４の長手方向と直交する面で切断した断面のうち、１つの閉断面リブ１４の部位を拡大して示す拡大断面図である。
【００３０】
図１および図２に示すように、本実施形態に係る鋼床版１０は、デッキプレート１２と、複数の閉断面リブ１４と、連結固定部材１６とを備えてなり、デッキプレート１２の上にアスファルト等の舗装を施すことにより道路面を形成できるようになっている。なお、本実施形態に係る鋼床版１０においては、全ての閉断面リブ１４を連結固定部材１６によってデッキプレート１２に連結固定する必要は必ずしもなく、連結固定部材１６によってデッキプレート１２に連結固定する必要のある閉断面リブ１４のみを、連結固定部材１６によってデッキプレート１２に連結固定すればよい。このため、図１における一番左側の閉断面リブ１４は、溶接によりデッキプレート１２に連結固定されている。
【００３１】
デッキプレート１２は、舗装を介して輪荷重を直接的に支持する部材であり、鋼床版１０における極めて重要な部材である。しかしながら、デッキプレート１２と閉断面リブ１４とを溶接した現状の新設時の鋼床版２００（図４（Ａ）参照）においては、デッキプレート１２と閉断面リブ１４との溶接部に疲労亀裂が発生することがあり、さらに、その疲労亀裂がデッキプレート１２の厚さ方向に進展してくることもある。疲労亀裂がデッキプレート１２の厚さ方向に貫通すると、舗装の損傷を誘発して、最悪の場合、事故の発生原因ともなり得る。したがって、デッキプレート１２と閉断面リブ１４との溶接部に発生した疲労亀裂を早期に発見して対処するとともに、デッキプレート１２と閉断面リブ１４との溶接部に疲労亀裂が発生することを未然に防止することが重要である。以下で説明する本実施形態に係る鋼床版１０では、疲労亀裂が発生した溶接部または疲労亀裂の発生が懸念される溶接部を切断して、切断部２２を設けた上で、連結固定部材１６をデッキプレート１２の下面と閉断面リブ１４の外側面との間に設置して、連結固定部材１６を介してデッキプレート１２と閉断面リブ１４とを機械的に連結固定することを前提としているが、疲労亀裂がまだ発生していない段階や新設の段階で、溶接部を切断せずに、連結固定部材１６をデッキプレート１２の下面と閉断面リブ１４の外側面との間に設置して、連結固定部材１６を介してデッキプレート１２と閉断面リブ１４とを機械的に連結固定してもよく、この場合には、溶接部に疲労亀裂が発生することを抑制することができる。
【００３２】
閉断面リブ１４は、デッキプレート１２を下方から補剛する部材であり、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状は、図１および図２に示すように、下に凸の形状である。また、閉断面リブ１４は、通常、その長手方向が橋軸方向となるように配置される。
【００３３】
現状の新設時の鋼床版２００（図４（Ａ）参照）においては、閉断面リブ１４はその上端部がデッキプレート１２の下面に溶接により取り付けられている。しかしながら、前述したように、この溶接部から疲労亀裂が発生することがあるため、発生した疲労亀裂を早期に発見して対処するとともに、疲労亀裂の発生を未然に防止することが鋼床版の維持管理上重要である。したがって、疲労亀裂がまだ発生していない段階で、連結固定部材１６をデッキプレート１２の下面と閉断面リブ１４の外側面との間に設置して、連結固定部材１６を介してデッキプレート１２と閉断面リブ１４とを機械的に連結固定することも有効である。
【００３４】
本実施形態に係る鋼床版１０においては、デッキプレート１２と閉断面リブ１４との溶接部から疲労亀裂が発生した後の対処として、または溶接部を起点とする疲労亀裂発生の予防措置として、疲労亀裂が発生した溶接部、または疲労亀裂発生の予防措置を行う溶接部については切断して、切断部２２を設けている。そして、デッキプレート１２から切り離した閉断面リブ１４については、連結固定部材１６によって、デッキプレート１２に機械的に連結固定している。ただし、前述したように、疲労亀裂がまだ発生していない段階で、デッキプレート１２と閉断面リブ１４との溶接部を切断せずに、連結固定部材１６をデッキプレート１２の下面と閉断面リブ１４の外側面との間に設置して、連結固定部材１６を介してデッキプレート１２と閉断面リブ１４とを機械的に連結固定することも有効であり、本発明は、疲労亀裂がまだ発生していない段階の鋼床版や新設時の鋼床版にも有効に適用可能である。
【００３５】
連結固定部材１６は、デッキプレート１２の下面と閉断面リブ１４の外側面との間を連結して、デッキプレート１２と閉断面リブ１４とを機械的に連結固定する役割を有する。連結固定部材１６は、デッキプレート１２の下面および閉断面リブ１４の外側面に沿うように配置されている。連結固定部材１６とデッキプレート１２の下面との間は、ねじ付きスタッド１８およびナット１８Ａによって連結固定されていて、また、連結固定部材１６と閉断面リブ１４の外側面との間は、ワンサイドボルト２０およびナット２０Ａによって連結固定されている。ねじ付きスタッド１８およびナット１８Ａによる連結固定ならびにワンサイドボルト２０およびナット２０Ａによる連結固定は、機械的な締結手段による連結固定である。
【００３６】
連結固定部材１６は、図３（図２における連結固定部材１６の部位を拡大して示す拡大断面図）に示すように、３枚の同一の厚さの薄板鋼板１６Ａで形成されており、また、くの字状に屈曲していて屈曲部１６Ｂを有している。薄板鋼板１６Ａの厚さが３ｍｍの場合には、屈曲部１６Ｂの曲げ半径は、薄板鋼板１６Ａの厚さと同じ３ｍｍである。したがって、連結固定部材１６の屈曲部１６Ｂの曲げ半径（３ｍｍ）は、連結固定部材１６の厚さ（９ｍｍ）よりも小さくなっている。連結固定部材１６に延性に富んでいる薄板鋼板１６Ａを用い、薄板鋼板１６Ａの厚さを３ｍｍとすることで、屈曲部１６Ｂの曲げ半径を板厚と同じ３ｍｍとすることができる。一方、従来の連結固定部材１０２は厚板鋼板を用いているため、屈曲部の曲げ半径を板厚の５倍以上にする必要がある。
【００３７】
なお、本実施形態では、連結固定部材１６を３枚の薄板鋼板１６Ａで形成したが、連結固定部材を形成するのに用いる薄板鋼板の枚数は複数枚であれば３枚でなくてもよく、２枚でもよく、また、４枚以上であってもよい。ただし、連結固定部材１６を３枚以上の薄板鋼板で形成した方が、２枚の薄板鋼板で形成する場合よりも、薄板鋼板の厚さを小さくすることができ、連結固定部材１６を形成する薄板鋼板の１枚あたりの重量を軽減させて、ハンドリング性をよくすることができるので、施工面で好ましい。
【００３８】
また、本実施形態では、３枚の薄板鋼板１６Ａの厚さをいずれも３ｍｍとしたが、本発明において用いる薄板鋼板は、その厚さが閉断面リブの板厚以下であれば使用可能である。また、厚さが閉断面リブの板厚以下の薄板鋼板であれば、用いる薄板鋼板の厚さが異なっていてもよい。なお、閉断面リブの板厚は６ｍｍと８ｍｍが一般的であり、使用実績としては板厚６ｍｍの閉断面リブが最も多い。
【００３９】
一方、従来の鋼床版１００に用いていた連結固定部材１０２は厚板鋼板を用いていたため、じん性確保の観点から、連結固定部材１０２の屈曲部の曲げ半径を、鋼板の厚さの５倍以上にする必要があった。例えば９ｍｍの厚板鋼板を連結固定部材１０２に用いた場合、その曲げ半径は４５ｍｍ以上とすることが必要である。
【００４０】
なお、薄板鋼板１６Ａ同士の間は接着してもよく、また、接着しなくてもよい。薄板鋼板１６Ａ同士の間を接着した場合には、薄板鋼板１６Ａ同士の間のずれを抑制でき連結固定部材１６の剛性を大きくすることができる。
【００４１】
また、デッキプレート１２および閉断面リブ１４と薄板鋼板１６Ａの間は接着してもよい。薄板鋼板１６Ａ同士の間を接着し、さらにデッキプレート１２および閉断面リブ１４と薄板鋼板１６Ａの間を接着した場合には、スタッドボルトおよびワンサイドボルトによる摩擦接合が不要となる。なお、その場合でも薄板鋼板１６Ａの落下防止対策としてデッキプレート１２および閉断面リブ１４と薄板鋼板１６Ａの間はボルト接合とするのが望ましい。
【００４２】
また、本実施形態に係る鋼床版１０においては、閉断面リブ１４の両方の外側面にそれぞれ連結固定部材１６を設けたが、一方の外側面だけに連結固定部材１６を設けてもよい。
【００４３】
図４は、デッキプレート１２を下方から支持する部材とデッキプレート１２とが接触する接触部（支点）の間の距離（以下、支点間距離と記すことがある）を示す断面図である。図４（Ａ）は、閉断面リブ１４の上端部がデッキプレート１２の下面に溶接により取り付けられた現状の鋼床版における支点間距離Ｗ０を示す図であり、図４（Ｂ）は、閉断面リブ１４の上端部がデッキプレート１２の下面と溶接されておらず、従来の連結固定部材１０２（厚板鋼板を用いているため曲げ半径が大きく、例えば厚さ９ｍｍの厚板鋼板を用いた場合、曲げ半径は４５ｍｍ以上となる）を用いて、閉断面リブ１４をデッキプレート１２に連結固定した従来の鋼床版１００（特許文献１に記載の技術を用いた鋼床版）における支点間距離Ｗ１（接触部１１０間の距離）を示した図であり、図４（Ｃ）は、閉断面リブ１４の上端部がデッキプレート１２の下面と溶接されておらず、曲げ半径が３ｍｍの連結固定部材１６を用いて、閉断面リブ１４をデッキプレート１２に連結固定した本実施形態に係る鋼床版１０における支点間距離Ｗ２（接触部２４間の距離）を示した図である。
【００４４】
図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）からわかるように、従来の鋼床版１００（特許文献１に記載の技術を用いた鋼床版）における支点間距離Ｗ１は、現状の鋼床版における支点間距離Ｗ０よりもかなり長くなっているが、本実施形態に係る鋼床版１０における支点間距離Ｗ２は現状の鋼床版における支点間距離Ｗ０よりわずかに長くなっただけである。このため、本実施形態に係る鋼床版１０は、輪荷重を受けた際の応力分布が現状の鋼床版２００とほぼ同様になると想定される。
【００４５】
この想定を有限要素法を用いて実証した。
【００４６】
図５、図６に有限要素法に用いた解析モデルを示す。図５は有限要素法に用いた解析モデルの全体を示す斜視図であり、図６は有限要素法に用いた解析モデルの閉断面リブを示す断面図である。解析モデルの鋼床版は、橋軸方向１２００ｍｍ、橋軸直角方向１７４０ｍｍで、閉断面リブを３つ備えた鋼床版である。デッキプレートの厚さは１２ｍｍとし、閉断面リブの厚さを６ｍｍとした。橋軸方向１２００ｍｍの一端には横リブが配置されていると仮定して、その一端は完全拘束とした。橋軸直角方向の載荷幅２５０ｍｍ、橋軸方向の載荷長２００ｍｍの範囲に５０ｋＮの輪荷重が加わることを想定したが、対称モデルであるため、解析においては、載荷幅２５０ｍｍ、載荷長１００ｍｍの範囲に２５ｋＮの輪荷重を加えた。また、連結固定部材とデッキプレートとの間は摩擦接合であると仮定して、連結固定部材とデッキプレートとの間ではずれが生じないことを前提とした。
【００４７】
また、デッキプレート、閉断面リブ、連結固定部材はシェル要素でモデル化した。連結固定部材とデッキプレート、閉断面リブ、シェル要素は剛バネで連結し、摩擦面のずれは考慮しなかった。鋼材のヤング係数は２．０×１０5Ｎ／ｍｍ2、ポアソン比は０．３とした。
【００４８】
図７および図８に、有限要素法による解析結果を示す。図７の縦軸は橋軸直角方向の直応力σyであり、図８の縦軸は鉛直変位δzである。図７および図８の横軸は橋軸直角方向の位置座標（距離）であるが、当該閉断面リブの支点間距離の中心を原点（ゼロ）としている。また、図７および図８において、ケース０は、閉断面リブの上端部がデッキプレートの下面に溶接により取り付けられた現状の鋼床版の場合であり、ケース１は、閉断面リブの上端部がデッキプレートの下面と溶接されておらず、従来の連結固定部材（本解析では、厚さ９ｍｍの厚板鋼板を用いて形成し、屈曲部の曲げ半径は４５ｍｍとした）を用いて、閉断面リブをデッキプレートに連結固定した従来の鋼床版（特許文献１に記載の技術を用いた鋼床版）の場合であり、ケース２は、閉断面リブの上端部がデッキプレートの下面と溶接されておらず、３枚の薄板鋼板１６Ａで形成された連結固定部材１６（曲げ半径３ｍｍ）を用いて、閉断面リブをデッキプレートに連結固定した本発明の範囲に含まれる鋼床版の場合である。
【００４９】
図７からわかるように、ケース１の場合、連結固定部材とデッキプレートとの接触部（支点）近傍において、橋軸直角方向の直応力σyが特異的に大きくなっている。一方、ケース２の場合も、連結固定部材とデッキプレートとの接触部（支点）近傍において、橋軸直角方向の直応力σyが大きくなっているが、ケース１ほどには大きくなっておらず、ケース０とほぼ同様な応力分布となっている。
【００５０】
また、図８からわかるように、ケース１の場合、ケース０と比べて、鉛直変位が大きくなっている。一方、ケース２の場合、ケース０とほぼ同様な鉛直変位分布となっている。
【００５１】
ケース２の支点間距離は、ケース１の支点間距離よりも小さく、ケース０の支点間距離よりもわずかに大きい程度であるため、図７および図８に示すような結果になったものと考えられ、デッキプレートの支点間距離の増加を抑制するという本発明の効果が実証された。
【００５２】
最後に、本発明の実施形態に係る鋼床版１０を実現するための鋼床版の補強工法の施工手順について説明する。次に記す（１）、（２）の順に施工を行えばよい。
（１）デッキプレート１２と閉断面リブ１４との溶接部を切断して、閉断面リブ１４をデッキプレート１２から切り離す（切断工程）。
（２）薄板鋼板１６Ａが複数枚重ねられて形成されているとともに、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が、くの字状に屈曲している連結固定部材１６を、デッキプレート１２の下面および閉断面リブ１４の外側面に沿うように配置して、連結固定部材１６とデッキプレート１２の下面との間をねじ付きスタッド１８およびナット１８Ａで連結固定するとともに、連結固定部材１６と閉断面リブ１４の外側面との間をワンサイドボルト２０およびナット２０Ａで連結固定して、閉断面リブ１４をデッキプレート１２に対して固定する（連結固定工程）。
【００５３】
以上、本発明の実施形態に係る鋼床版１０について説明したが、本発明は、閉断面リブをデッキプレートから切り離した後に、連結固定部材で連結固定する補修補強だけでなく、新設の鋼床版や疲労亀裂の発生していない既設の鋼床版に対しても適用することができる。その場合には、前述した本発明の実施形態に係る鋼床版１０を実現するための鋼床版の補強工法の施工手順のうち、前記（１）の切断工程を省略してもよい。新設の鋼床版や疲労亀裂の発生していない既設の鋼床版に対して本発明を適用する場合、前記（１）の切断工程を行う場合には疲労亀裂の可能性がある溶接部を除去することで、疲労亀裂の発生を未然に防止することができ、前記（１）の切断工程を省略する場合には溶接部に加わる応力集中を緩和することで、疲労亀裂の発生を抑制することができる。
【００５４】
なお、本発明を新設の鋼床版に対して適用する場合には、デッキプレート１２に閉断面リブ１４を溶接する工程を設けているか否かに関わらず、次の（３）の連結固定工程を実施して、新設用の鋼床版を製造すればよい。
（３）薄板鋼板１６Ａが複数枚重ねられて形成されているとともに、自身の長手方向と直交する平面で切断したときの断面形状が、くの字状に屈曲している連結固定部材１６を、デッキプレート１２の一方の面および閉断面リブ１４の外側面に沿うように配置して、連結固定部材１６とデッキプレート１２の前記一方の面との間をねじ付きスタッド１８およびナット１８Ａで連結固定するとともに、連結固定部材１６と閉断面リブ１４の外側面との間をワンサイドボルト２０およびナット２０Ａで連結固定して、閉断面リブ１４をデッキプレート１２に対して固定する（連結固定工程）。
【００５５】
なお、鋼床版に連結固定部材１６を取り付けた後は、デッキプレート１２と閉断面リブ１４との溶接部を目視観察しにくくなるので、連結固定部材１６を取り付けた閉断面リブ１４において、応力的な影響の少ない箇所に貫通孔を開けて、目視点検にも使える、ファイバースコープ等の点検器具用の点検口を設けてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０、１００、２００…鋼床版
１２…デッキプレート
１４…閉断面リブ
１６、１０２…連結固定部材
１６Ａ…薄板鋼板
１６Ｂ…屈曲部
１８、１０４…ねじ付きスタッド
１８Ａ、２０Ａ、１０４Ａ、１０６Ａ…ナット
２０、１０６…ワンサイドボルト
２２、１０８…切断部
２４、１１０…接触部
Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２…支点間距離
【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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