JP4347158B2 - Steel bridge, steel bridge reinforcement method and repair method - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a steel bridge used for an elevated road or the like. The present invention also relates to a reinforcing method for reinforcing the steel bridge in advance, and a repair method for repairing the crack when the steel bridge is cracked.
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。
As shown in FIGS. 6 and 7, the general steel bridge supports the
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。
On the other hand, the
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。
Further, the
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)。
Here, the
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。
By the way, in the steel bridge having such a configuration, a passenger car, a truck, a bus, or the like travels on the floor board 1 (actually on asphalt laid on the upper surface). As shown in FIG. 8, a load F of the vehicle weight is repeatedly given to the
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。
Then, particularly in the vicinity of the lower end A (the portion surrounded by the dotted line in FIG. 9) of the weld joint W with the
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。
When the crack C reaches a certain length, the above-described shear stress acts dominantly, thereby shifting from the opening deformation mode to the in-plane shear deformation mode along the crack C, as shown in FIG. In addition, the crack C progresses rapidly. Such a crack C not only causes a reduction in the rigidity of the
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。
On the other hand, conventionally, when a crack C occurs in the
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。
By doing so, the notch coefficient at the tip of the crack C is reduced by the through-hole 6, so that the progress of the crack C can be stopped. At the same time, the
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)。
It is also important to reinforce the steel bridge before the crack C occurs in the
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。
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。
However, in the conventional steel bridge repairing and reinforcing methods described above, although the
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。 Then, this invention is made | formed in view of said problem, and it aims at providing the steel bridge which can suppress generation | occurrence | production and progress of a crack in a beam board with high certainty. Another object of the present invention is to provide a method for reinforcing a steel bridge capable of suppressing the occurrence of cracks in a beam plate with high certainty and a method for repairing a steel bridge capable of suppressing the progress of cracks with high certainty.
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。 In order to achieve the above object, a steel bridge according to the present invention includes a steel floor plate, steel girders perpendicular to the lower surface of the floor plate, and a notch having a circular scallop at the tip while passing through the girder plate. And a box girder that supports the beam plate together with the floor plate, the bottom surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded and joined, and one side surface of the beam plate and the beam plate In the steel bridge in which one side edge of the notch is welded and the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded, the notch including the scallop while covering the welded joint portion of the beam plate and the beam plate An attachment plate having an L-shaped cross-section having a height exceeding the length of is attached to the beam plate and the beam plate by bolting.
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。 As a result, the beam plate is strengthened by the attachment plate, and further, the load of the vehicle weight caused by repeated vertical stress and shear stress on the beam plate is transmitted through the beam plate and the attachment plate in order. . Therefore, both vertical stress and shear stress in the vertical direction generated in the beam plate are remarkably reduced.
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。 The steel bridge reinforcing method according to the present invention for achieving the above object includes a steel floor plate, a steel beam plate orthogonal to the lower surface of the floor plate, and a circular scallop at the tip while passing through the beam plate. A steel bridge reinforcing method comprising: a beam plate having an incision formed therein; and a box girder that supports the beam plate together with the floor plate, wherein the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded and joined. For the steel bridge where one side of the plate and one side edge of the notch in the beam plate are welded and the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded, the lower end of the welded joint between the beam plate and the beam plate The steel bridge reinforcing method for reinforcing the vicinity is characterized by the following points.
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。 An attachment plate having an L-shaped cross section having a height exceeding the length of the notch including the scallop and covering the welded joint between the beam plate and the beam plate is bolted to the beam plate and the beam plate. To do. As a result, the beam plate is strengthened by the attachment plate, and further, the load of the vehicle weight caused by repeated vertical stress and shear stress on the beam plate is transmitted through the beam plate and the attachment plate in order. . Therefore, both vertical stress and shear stress in the vertical direction generated in the beam plate are remarkably reduced.
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。 Unlike this, the diameter of the scallop may be increased. As a result, the position where the repeated vertical stress in the vertical direction in the beam plate is concentrated from the part where cracking is supposed to occur, i.e., near the lower end of the welded joint between the beam plate and the beam plate. The vertical stress near the lower end is substantially relieved.
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。 A steel bridge repair method according to the present invention for achieving the above object includes a steel floor plate, a steel beam plate orthogonal to the lower surface of the floor plate, and a circular scallop at the tip while passing through the beam plate. A steel bridge repair method comprising: a beam plate having a notch formed therein; and a box girder that supports the beam plate together with the floor plate, wherein the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded and joined. For the steel bridge where one side of the plate and one side edge of the notch in the beam plate are welded and the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded, the lower end of the welded joint between the beam plate and the beam plate A steel bridge repair method for repairing a crack generated in a beam plate starting from a nearby scallop is characterized by the following points.
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。 An attachment plate having an L-shaped cross section having a height exceeding the length of the notch including the scallop while covering the crack of the beam plate and the welded joint portion between the beam plate and the beam plate and the beam plate A bolt is fastened to the beam plate. As a result, the beam plate is strengthened by the attachment plate, and further, the load of the vehicle weight caused by repeated compressive stress and shear stress on the beam plate is transmitted through the beam plate and the attachment plate in order. . Therefore, both the vertical stress and the shear stress generated in the beam plate are remarkably reduced.
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。 In contrast to this, it is preferable to install in the box girder a steel diagonal material that supports a portion of the beam plate that corresponds to a portion vertically below the starting point of the crack in a mountain shape. Or you may install in the said box girder the steel bundle material which supports the part corresponded in the vertically downward direction from the origin of the said crack in the said beam plate. If it does in this way, the displacement to the vertical direction of the beam board which used the support point by a box girder as a fulcrum will be restrained by a slanting material or a bundle material, As a result, the shearing stress which arises in a beam plate will be remarkably reduced.
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。 According to the steel bridge of the present invention, the vertical stress and shear stress generated in the beam plate are remarkably alleviated by the splicing plate, so that it is possible to suppress the occurrence of cracks in the beam plate with high certainty, Even if it occurs, the progress of the crack can be suppressed with high certainty.
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。 Further, according to the steel bridge reinforcing method of the present invention, since the vertical stress and shear stress generated in the beam plate are remarkably reduced by the joining plate, the occurrence of cracks in the beam plate can be suppressed with high certainty. However, even if a crack occurs, the progress of the crack can be suppressed with high certainty. Moreover, since the repeated vertical stress is substantially relieved in the vicinity of the lower end of the welded joint portion of the beam plate with the beam plate due to the scallop diameter expansion, the occurrence of cracks in the beam plate can be suppressed with high certainty.
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。 And according to the repair method of the steel bridge of this invention, since the vertical stress and shearing stress which both generate | occur | produce in a beam board are remarkably reduced by an attachment board, the progress of the crack in a beam board can be suppressed with high certainty. . In addition, since the shear stress generated in the beam plate is remarkably reduced by the diagonal material or the bundle material, the progress of the crack in the beam plate can be suppressed with high certainty.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the steel bridge and the repair method thereof according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view of a steel bridge showing a repair procedure relating to the first embodiment. In the figure, parts having the same names and functions as those in FIGS. 6 to 12 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate. The same applies to the second to fifth embodiments described later.
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。
When a crack C is generated in the beam plate 3 (see FIGS. 10 and 11), the steel bridge is repaired by the following procedure. First, as shown in FIG. 1A, a circular through hole 6 is formed at the tip of a crack C in the
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。
Next, as shown in FIG. 1B, the corners formed by the
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。
Then, as shown in FIG. 1 (c), the
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。
In this way, the
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。
Of course, the progress of the crack C is also stopped by the through hole 6. However, since the contribution degree of the through-hole 6 is lower than that of the
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。
In addition, there is no particular limitation on the bolt fastening portion between the joining
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。
Further, the
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。
In addition, the joining
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。
Next, a steel bridge and a repair method thereof according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a steel bridge according to the second embodiment. The feature of the second embodiment is that it is designed to reduce repeated shear stress generated in the
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。
In the second embodiment, as shown in FIG. 2, a pair of steel
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。
In this way, the
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。
Next, a steel bridge and a repair method thereof according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a steel bridge according to the third embodiment. The feature of the third embodiment is that the repeated shear stress generated in the
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。
In the third embodiment, as shown in FIG. 3, a
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。
In this manner, as in the second embodiment, the
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。
Then, the steel bridge which is 4th Embodiment of this invention, and its reinforcement method are demonstrated. FIG. 4 is a perspective view of a steel bridge showing a reinforcing procedure related to the fourth embodiment. In addition, although said 1st-3rd embodiment was an aspect which repairs about the crack C when the crack C arises in the
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。
In the fourth embodiment, the steel bridge is reinforced by the following procedure. First, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the vicinity of the lower end A of the welded joint W with the
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。
Then, as shown in FIG. 4 (c), the
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。
By doing so, the
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。
In addition, although there is no limitation in particular about the location of the bolt fastening of the joining
Repeating compressive stress in the vertical direction due to the occurrence of the crack C can be sufficiently borne by the joining
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。
Similarly to the first embodiment, the
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。 Next, a steel bridge and a reinforcing method thereof according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a steel bridge according to the fifth embodiment.
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。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 5, the
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。
In this way, the position where the repeated compressive stress in the vertical direction in the
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。 In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course, the second embodiment or the third embodiment may be combined with the first embodiment, or the fifth embodiment may be combined with the fourth embodiment.
本発明は、鋼橋に有用である。 The present invention is useful for steel bridges.
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
DESCRIPTION OF
Claims (11)
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。 A steel floor plate, a steel girder plate orthogonal to each other with respect to the lower surface of the floor plate, a beam plate having a circular scallop at the tip while passing through the girder plate, and a box that supports the beam plate together with the floor plate A steel bridge comprising a girder,
A steel bridge where the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded, one side surface of the beam plate and one side edge of the notch in the beam plate are welded, and the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded. In
An attachment plate having an L-shaped cross section having a height exceeding the length of the notch including the scallop and covering the welded joint between the beam plate and the beam plate is bolted to the beam plate and the beam plate. A steel bridge characterized by being prepared.
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。 A steel floor plate, a steel girder plate orthogonal to each other with respect to the lower surface of the floor plate, a beam plate having a circular scallop at the tip while passing through the girder plate, and a box that supports the beam plate together with the floor plate A method for reinforcing a steel bridge comprising a girder,
A steel bridge where the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded, one side surface of the beam plate and one side edge of the notch in the beam plate are welded, and the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded. On the other hand, in the steel bridge reinforcement method of reinforcing the vicinity of the lower end of the welded joint between the beam plate and the beam plate,
An attachment plate having an L-shaped cross section having a height exceeding the length of the notch including the scallop and covering the welded joint between the beam plate and the beam plate is bolted to the beam plate and the beam plate. A method for reinforcing a steel bridge, comprising:
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。 A steel floor plate, a steel girder plate orthogonal to each other with respect to the lower surface of the floor plate, a beam plate having a circular scallop at the tip while passing through the girder plate, and a box that supports the beam plate together with the floor plate A method for reinforcing a steel bridge comprising a girder,
A steel bridge where the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded, one side surface of the beam plate and one side edge of the notch in the beam plate are welded, and the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded. On the other hand, in the steel bridge reinforcement method of reinforcing the vicinity of the lower end of the welded joint between the beam plate and the beam plate,
A method for reinforcing a steel bridge, wherein the diameter of the scallop is increased.
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。 A steel floor plate, a steel girder plate orthogonal to each other with respect to the lower surface of the floor plate, a beam plate having a circular scallop at the tip while passing through the girder plate, and a box that supports the beam plate together with the floor plate A method of repairing a steel bridge comprising a girder,
A steel bridge where the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded, one side surface of the beam plate and one side edge of the notch in the beam plate are welded, and the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded. On the other hand, in the repair method of the steel bridge that repairs cracks generated in the beam plate starting from the scallop near the lower end of the welded joint between the beam plate and the beam plate,
An attachment plate having an L-shaped cross section having a height exceeding the length of the notch including the scallop while covering the crack of the beam plate and the welded joint portion between the beam plate and the beam plate and the beam plate A method of repairing a steel bridge, wherein a bolt is fastened to the beam plate.
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。 A steel floor plate, a steel girder plate orthogonal to each other with respect to the lower surface of the floor plate, a beam plate having a circular scallop at the tip while passing through the girder plate, and a box that supports the beam plate together with the floor plate A method of repairing a steel bridge comprising a girder,
A steel bridge where the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded, one side surface of the beam plate and one side edge of the notch in the beam plate are welded, and the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded. On the other hand, in the repair method of the steel bridge that repairs cracks generated in the beam plate starting from the scallop near the lower end of the welded joint between the beam plate and the beam plate,
A method for repairing a steel bridge, characterized in that a steel diagonal member that supports a portion of the beam plate that is vertically downward from the crack starting point is installed in the box girder.
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。 A steel floor plate, a steel girder plate orthogonal to each other with respect to the lower surface of the floor plate, a beam plate having a circular scallop at the tip while passing through the girder plate, and a box that supports the beam plate together with the floor plate A method of repairing a steel bridge comprising a girder,
A steel bridge where the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded, one side surface of the beam plate and one side edge of the notch in the beam plate are welded, and the lower surface of the floor plate and the upper end of the beam plate are welded. On the other hand, in the repair method of the steel bridge that repairs cracks generated in the beam plate starting from the scallop near the lower end of the welded joint between the beam plate and the beam plate,
A method for repairing a steel bridge, comprising: installing a bundle of steel that supports a portion of the beam plate corresponding to a portion vertically below the starting point of the crack in the box girder.
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