JP6975212B2 - Buckling prevention structure for steel closed cross-section members of steel bridges - Google Patents
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Description
本発明は、鋼橋の鋼製閉断面部材の座屈防止構造およびその施工方法に関する。 The present invention relates to a buckling prevention structure for a steel closed cross-section member of a steel bridge and a construction method thereof.
本件明細書中の用語について、用語「支圧接合用ボルト」は、たとえば、高力ボルトなどの材料から成る高強度ボルトによって実現されるワンサイドボルトであって、接合される複数の部材の少なくとも一方におけるめねじ加工が施されていない下穴に、直接にねじ込むことによって、自らねじ切りをしつつ進み、めねじを塑性変形によって形成して、ねじ接合するボルトまたはねじであり、TRS(登録商標)と略称することがあり、また、自らねじ切りをしつつ進み、めねじを弾性変形によって、または切削加工して形成して、ねじ接合するボルトまたはねじを含み、さらにまた、いわゆるスレッドローリングねじ、スレッドフォーミングスクリュ、タッピンねじおよびタップボルトなどを含む概念として、解釈されなければならない。 With respect to the terms in the specification, the term "pressure-bearing bolt" is a one-sided bolt realized by a high-strength bolt made of a material such as a high-strength bolt, and is at least one of a plurality of members to be joined. A bolt or screw that is screwed directly into a prepared hole that has not been machined with a female thread to advance while threading itself, form a female thread by plastic deformation, and join the thread. TRS (registered trademark). Also included are bolts or threads that are threaded and threaded on their own, forming female threads by elastic deformation or by cutting and threading, and also so-called thread rolling threads, threads. It must be interpreted as a concept that includes forming screws, tapping screws and tap bolts.
用語「ワンサイドボルト」は、接合される複数の部材を、たとえば、補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとに貫通して、一方の部材である補剛材のフランジの側からの施工によって支圧接合などするボルトまたはねじを含む概念として、解釈されなければならない。 The term "one-side bolt" is used to penetrate a plurality of members to be joined, for example, through a flange of a stiffener and a web or flange of a steel closed cross section member, and the flange of the stiffener, which is one member. It must be interpreted as a concept that includes bolts or screws that are pressure-bonded by construction from the side.
近年、大きな地震が頻発し、既設の鋼橋の耐震補強が強く要望されてきている。橋長が大きな値であって、最大支間長が200mを超える既設の長大橋の耐震性能照査は、道路橋示方書(公益社団法人日本道路協会編集)の適用外であり、当業者にとって、耐震補強のための構造の設計が困難である。
既設の鋼橋の鋼床版における溶接金属の疲労亀裂を補修する工法は、非特許文献1に開示され、その工法では、スレッドローリングねじ、TRS(非特許文献2)が用いられる。この従来技術は、鋼橋の耐震性能を向上する構造を開示しない。
In recent years, large earthquakes have occurred frequently, and there has been a strong demand for seismic retrofitting of existing steel bridges. Seismic retrofitting of existing Nagao Bridges with a large bridge length and a maximum span length of more than 200 m is not covered by the Road Bridge Specification (edited by the Nippon Road Association), and is earthquake resistant for those involved. It is difficult to design a structure for reinforcement.
A method for repairing fatigue cracks in a weld metal in a steel deck of an existing steel bridge is disclosed in Non-Patent
特に長大橋では、剛性を向上するためにトラス構造の弦材などの部材は、閉空間を形成する箱形断面を有し、地震発生時の各部材の挙動が複雑である。従来、地震発生時、どこの部位の、どの部材に、どのような力が作用し、どのような破壊が発生するおそれがあるのかなどのための解析、設計手法は、すでに確立された技術であるが、鋼橋の耐震性能を向上し、有効に耐震補強するだけでなく、鋼製閉断面部材における閉空間の気密性、水密性の密閉性と施工作業性とに優れた構造は、存在しない。 Especially in Nagao Bridge, the members such as the chords of the truss structure have a box-shaped cross section forming a closed space in order to improve the rigidity, and the behavior of each member at the time of an earthquake is complicated. Conventionally, analysis and design methods for what kind of force acts on which part, which member, and what kind of destruction may occur when an earthquake occurs are already established technologies. However, there is a structure that not only improves the seismic performance of steel bridges and effectively retrofits them, but also has excellent airtightness of closed spaces, airtightness of watertightness, and construction workability in steel closed cross-section members. do not.
本発明の目的は、既設の鋼橋の耐震性能を向上するとともに、鋼製閉断面部材における閉空間の気密性、水密性の密閉性と施工作業性とに優れた鋼製閉断面部材の座屈防止構造およびその施工方法を提供することである。 An object of the present invention is to improve the seismic performance of an existing steel bridge, and to provide a seat for a steel closed cross section member which is excellent in airtightness of a closed space, watertightness, and construction workability in a steel closed cross section member. It is to provide a buckling prevention structure and a construction method thereof.
本発明は、
鋼橋100の鋼製閉断面部材121の座屈防止構造であって、
鋼製閉断面部材121は、閉空間を形成するウエブ150およびフランジ152を有し、その閉空間内にダイヤフラム145、148を備え、
鋼製補剛材156と支圧接合用ボルト181とを含み、
鋼製補剛材156は、T形断面またはL形断面を形成するフランジ171とリブ172とを有し、鋼製閉断面部材121に沿って、鋼製補剛材156のフランジ171が鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152の外表面に、ダイヤフラム145、148の位置を避けて、配置され、
鋼製補剛材156のフランジ171と鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152とを貫通して、鋼製補剛材156と鋼製閉断面部材121との長手方向に間隔をあけて、複数の支圧接合用下穴197、198が予めそれぞれ削孔され、
支圧接合用ボルト181は、高強度ボルトによって実現されるワンサイドボルトであって、支圧接合用下穴197、198の内径D11を超える外径D21(D11<D21)を有するおねじが刻設される軸部193を有し、鋼製補剛材156のフランジ171から鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152に向けて支圧接合用下穴197、198に、ねじ込まれることによって、めねじを自ら形成しながら進んで支圧接合孔186、187を形成し、鋼製補剛材156のフランジ171と鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152とを支圧接合することを特徴とする鋼橋の鋼製閉断面部材の座屈防止構造である。
The present invention
It is a buckling prevention structure of the steel closed
The steel closed
Includes
The
A
The bearing
本発明における鋼橋を構成する鋼製閉断面部材は、ウエブおよびフランジによって形成される閉空間を有し、その閉空間内にダイヤフラムを備えて構成される。ダイヤフラムは、箱形断面の閉断面部材を、断面変形に伴う2次応力が小さくなるようにして、その断面形状が保持できるように補剛する。本件発明者は、地震によって鋼橋の閉断面部材に圧縮荷重が作用し、したがって、鋼橋の耐震性能を向上するには、閉断面部材を補剛することが重要であることを解明した。地震発生による圧縮荷重が作用する部材は、たとえば、長大橋のトラス桁の横トラスなどの鋼桁を構成する下弦材、中弦材または上弦材などであってもよい。鋼製補剛材は、T形断面またはL形断面を形成するフランジとリブとを有する。補剛材は、閉断面部材に沿って、補剛材のフランジが鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジの外表面に配置される。たとえば、各補剛材の長手方向の軸線と閉断面部材の長手方向の軸線とが仮想平面内で平行に、補剛材のフランジが閉断面部材のウエブまたはフランジのいずれか一方、たとえば、ウエブの外表面に、またはウエブおよびフランジの両者の外表面に配置される。補剛材は、ダイヤフラムの位置を避けて配置され、たとえば、閉断面部材の長手方向に複数のダイヤフラムが設けられる構成では、2つのダイヤフラム間で、ダイヤフラムの位置に重ならないように、延びて配置される。 The steel closed cross-section member constituting the steel bridge in the present invention has a closed space formed by a web and a flange, and is configured to include a diaphragm in the closed space. The diaphragm stiffens the closed cross-sectional member of the box-shaped cross section so that the secondary stress associated with the cross-sectional deformation is reduced so that the cross-sectional shape can be maintained. The present inventor has clarified that a compressive load acts on a closed-section member of a steel bridge due to an earthquake, and therefore it is important to stiffen the closed-section member in order to improve the seismic performance of the steel bridge. The member on which the compressive load due to the occurrence of an earthquake acts may be, for example, a lower chord member, a middle chord member, or an upper chord member constituting a steel girder such as a horizontal truss of a truss girder of a long bridge. The steel stiffener has flanges and ribs that form a T-shaped or L-shaped cross section. Along the closed cross-section member, the stiffener flange is placed on the web of the steel closed-section member or on the outer surface of the flange. For example, the longitudinal axis of each stiffener and the longitudinal axis of the closed section member are parallel in a virtual plane, and the stiffener flange is either the web or the flange of the closed section member, for example, the web. Placed on the outer surface of the web or on the outer surface of both the web and the flange. The stiffener is arranged so as to avoid the position of the diaphragm. For example, in a configuration in which a plurality of diaphragms are provided in the longitudinal direction of the closed cross-section member, the stiffener is arranged so as to extend between the two diaphragms so as not to overlap the position of the diaphragm. Will be done.
補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとを貫通して、補剛材と閉断面部材との長手方向に間隔をあけて、複数の支圧接合用下穴が予めそれぞれ削孔される。したがって、補剛材のフランジの支圧接合用下穴と、閉断面部材のウエブまたはフランジの支圧接合用下穴とは共通の一直線上に軸線をそれぞれ有し、内径D11をする。たとえば、長手方向に隣接する支圧接合用下穴の内径D11は、相互に異なってもよい Through the flange of the stiffener and the web or flange of the steel closed cross-section member, a plurality of pilot holes for bearing pressure joining are drilled in advance at intervals in the longitudinal direction between the stiffener and the closed cross-section member. Will be done. Therefore, the pilot hole for bearing pressure joining of the flange of the stiffener and the prepared hole for bearing pressure joining of the web of the closed cross-section member or the flange have axes on a common straight line, respectively, and have an inner diameter D11. For example, the inner diameters D11 of the pilot holes for bearing pressure joining adjacent in the longitudinal direction may be different from each other.
支圧接合用ボルトは、高強度ボルトによって実現されるワンサイドボルトである。支圧接合用ボルトの軸部には、支圧接合用下穴の内径D11を超える外径D21(D11<D21)を有するおねじが刻設される。支圧接合用ボルトの軸部は、補剛材のフランジと閉断面部材のウエブまたはフランジとの各支圧接合用下穴に、この順序で、ねじ込まれ、めねじを自ら形成しながら進んで、支圧接合孔を形成する。こうして、支圧接合用ボルトは、補剛材のフランジと閉断面部材のウエブまたはフランジとを支圧接合する。 Bolts for bearing pressure joints are one-side bolts realized by high-strength bolts. A male screw having an outer diameter D21 (D11 <D21) exceeding the inner diameter D11 of the pilot hole for bearing pressure joining is engraved on the shaft portion of the bearing pressure joining bolt. The shaft portion of the bearing pressure joining bolt is screwed into each bearing bearing pilot hole between the flange of the stiffener and the web or flange of the closed cross-section member in this order, and the female screw is formed by itself to support the bearing. Form a pressure junction hole. In this way, the pressure-supporting bolt supports the flange of the stiffener and the web or flange of the closed cross-section member.
したがって、閉断面部材は、補剛材によって補強され、地震時に生じる圧縮力による閉断面部材の座屈を防止することができる。補剛材は、閉断面部材の局部座屈に対する許容応力度の基準耐荷力曲線における幅厚比に関連する断面パラメータRR を小さく改善し、座屈耐荷力、すなわち、座屈時の座屈応力度σcrを向上する。 Therefore, the closed cross-section member is reinforced by the stiffener, and buckling of the closed cross-section member due to the compressive force generated at the time of an earthquake can be prevented. Stiffener improves smaller cross section parameters R R associated with width-thickness ratio in the reference load bearing capacity curve of allowable stress for local buckling of the closed-section member, Buckling load force, i.e., buckling buckling The stress degree σcr is improved.
本発明に用いる支圧接合用ボルトは、支圧接合用下穴の孔壁に、めねじを形成しながらねじ込むので、形成される支圧接合孔におけるねじ部の気密性、水密性の密閉性が高い。閉断面部材の閉空間に臨む内面の防錆塗装がされていなくても、防食性能の低下が生じることはなく、防錆され、本発明は、特に、腐食環境の厳しい海峡部に架設された長大橋などの鋼橋に好適に実施される。 Since the bearing bearing bolt used in the present invention is screwed into the hole wall of the bearing bearing pilot hole while forming a female screw, the airtightness and watertightness of the threaded portion in the formed bearing bearing hole are high. .. Even if the inner surface of the closed cross-section member facing the closed space is not coated with anti-corrosion coating, the anti-corrosion performance does not deteriorate and the anti-corrosion performance is prevented. It is preferably carried out for steel bridges such as Nagao Bridge.
本発明の支圧接合によれば、補剛材のフランジに対向する閉断面部材のウエブまたはフランジの表面の塗膜を残したままで施工可能であるので、高い密閉性と相俟って、高い防食性能を達成できる。この塗膜は、支圧接合の施工完了後も、塗膜剥離および塗膜割れを生じないことを、本件発明者は確認している。 According to the pressure-bearing joint of the present invention, the work can be performed while leaving the coating film on the web of the closed cross-section member facing the flange of the stiffener or the surface of the flange, so that it is high in combination with high airtightness. Anticorrosion performance can be achieved. The present inventor has confirmed that this coating film does not cause peeling or cracking of the coating film even after the completion of the pressure-supporting bonding.
補剛材を閉断面部材に接合するために、高力ボルトによる摩擦接合が、当業者に容易に考えられるであろう。高力ボルトによる摩擦接合の手法では、補剛材のフランジと閉断面部材のウエブまたはフランジとに、頭部付き高力ボルトの軸部よりも大径の共通なボルト融通孔を削孔し、一方側から高力ボルトの軸部を挿通し、他方側でナットを螺着する。この構成では、多くの問題がある。すなわち、閉断面部材のウエブまたはフランジの内外両側での施工が必要であり、施工作業性が劣る。また、この補剛材を高力ボルトによって摩擦接合する耐震補強工事によれば、高力ボルトの外径よりもボルト融通孔の内径が大きいので、不可避的に隙間が存在し、気密性、水密性の密閉性が劣る。そのため、閉断面部材の閉空間には、空気や雨水が侵入し、特に、腐食環境の厳しい海峡部に架設された鋼橋では、飛来塩分を含んだ空気や雨水が部材内部へ侵入し、閉空間の防食性能が低下する。さらにまた、この摩擦接合では、補剛材のフランジに対向する閉断面部材のウエブまたはフランジの外表面の塗膜を除去して鋼素地としなければならないので、この観点からも、防食性が劣る。密閉性を確保するには、閉断面部材の外方に露出している高力ボルトの頭部またはナットなどを覆うボルトキャップと、その付近を塗布するシール材が必要であり、維持管理コストがかさむ。 Friction joining with high-strength bolts will be readily conceivable to those skilled in the art for joining stiffeners to closed section members. In the friction joining method using high-strength bolts, a common bolt accommodation hole with a diameter larger than that of the shaft of the high-strength bolt with a head is drilled in the flange of the stiffener and the web or flange of the closed cross-section member. Insert the shaft of the high-strength bolt from one side and screw the nut on the other side. There are many problems with this configuration. That is, it is necessary to construct the closed cross-section member on both the inside and outside of the web or the flange, and the construction workability is inferior. In addition, according to the seismic reinforcement work in which this stiffener is frictionally joined with high-strength bolts, the inner diameter of the bolt accommodation hole is larger than the outer diameter of the high-strength bolt, so there is an unavoidable gap, and airtightness and watertightness are present. Poor sexual airtightness. Therefore, air and rainwater invade the closed space of the closed cross-section member, and especially in a steel bridge erected in a strait area where the corrosive environment is severe, air and rainwater containing flying salt invade the inside of the member and close. The anticorrosion performance of the space is reduced. Furthermore, in this frictional joining, the coating film on the web of the closed cross-section member facing the flange of the stiffener or the outer surface of the flange must be removed to form a steel base, and thus the corrosion resistance is inferior from this viewpoint as well. .. In order to ensure airtightness, a bolt cap that covers the head or nut of a high-strength bolt exposed to the outside of the closed cross-section member and a sealing material that applies the vicinity of the bolt cap are required, and maintenance costs are high. It's bulky.
本発明は、このような前述の多くの問題を解決し、閉断面部材の閉空間内における密閉性が高い耐震補強を可能にするので、維持管理コストの低減を可能にする。本発明は、道路、列車軌道などの使用に支障なく、交通規制、通行止めなどせずに、しかも閉断面部材の外方で簡易な施工作業性で実現できる。 The present invention solves many of the above-mentioned problems and enables seismic retrofitting with high airtightness in a closed space of a closed cross-section member, so that maintenance costs can be reduced. The present invention can be realized without hindering the use of roads, train tracks, etc., without traffic restrictions, traffic closures, etc., and with simple construction workability outside the closed cross-section member.
本発明では、支圧接合用ボルト181は、補剛材156のフランジ171と閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152との両者の各支圧接合用下穴197、198に、それぞれねじ込まれる構成であってもよいが、実施の他の形態では、補剛材156のフランジ171には支圧接合用下穴197に代えて融通孔が形成され、閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152の支圧接合用下穴198のみに、ねじ込まれて支圧接合孔187(図12)を形成する構成であってもよい。
In the present invention, the bearing
本発明は、
鋼製閉断面部材121に予め定める長手方向の圧縮荷重が作用したとき、列を成す支圧接合用ボルト181のうち、列の中央寄りに存在する支圧接合用ボルト181に比べて列の端部寄りに存在する支圧接合用ボルト181が、鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152の支圧接合孔187からの引抜きを生じることなく、かつその列の少なくとも端部寄りに存在する支圧接合用ボルト181の軸部193が剪断破壊しないように、鋼製補剛材156のフランジ171および鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152、ならびに支圧接合用ボルト181の機械的強度が定められることを特徴とする。
The present invention
When a predetermined longitudinal compressive load is applied to the steel closed
本発明によれば、地震時に閉断面部材に生じる長手方向の圧縮力によって、支圧接合用ボルトに剪断力が作用しても、支圧接合用ボルトは、閉断面部材のウエブまたはフランジの支圧接合孔からの引抜きを生じることなく、全ての前記複数のうちの一部の数の支圧接合用ボルトが剪断破壊しても、残余の剪断破壊しない支圧接合用ボルトによって、補剛材は閉断面部材に固定されたままであり、剪断破壊した支圧接合用ボルトの破断した各部分は、めねじが切られている支圧接合孔から抜けることはない。したがって、支圧接合用ボルトの破断した各部分は落下せず、補剛材も落下せず、耐震補強部位の下方における安全が保たれる、という優れた効果が達成される。 According to the present invention, even if a shearing force acts on the bearing bearing bolt due to the longitudinal compressive force generated in the closed cross section member during an earthquake, the bearing bearing bolt is the bearing joining of the web or flange of the closed cross section member. Even if a part of all the bearing bolts are sheared and broken without being pulled out from the hole, the stiffener is a closed cross section member due to the bearing bolts that do not shear and break the rest. Each broken part of the bearing bearing bolt that has been sheared and broken does not come out of the bearing joint hole where the female thread is cut. Therefore, the excellent effect that each broken portion of the bearing bearing bolt does not fall, the stiffener does not fall, and the safety under the seismic retrofitting portion is maintained is achieved.
本件発明者の考え方によれば、地震によって閉断面部材に圧縮荷重が作用したとき、補剛材のフランジおよび閉断面部材のウエブまたはフランジが1列または複数の平行な各列を成す複数の支圧接合用ボルトによって支圧接合される本発明の継手では、その列の中央寄りに存在する、いわば中間の支圧接合用ボルトの軸部には剪断力がほとんど働かず、列の端部寄りに存在する、いわば端部の支圧接合用ボルトの軸部が大部分の大きな剪断力を受ける現象がある。したがって、閉断面部材に作用する圧縮荷重が増大すると、先ず、端部の支圧接合用ボルトの作用力が増加し、中央側になるにつれてそれよりも小さい値になる作用力が、中央側に次々と隣接する支圧接合用ボルトに作用してゆく。したがって、全てが同じ構成を有する各支圧接合用ボルトで同じ支圧接合をする場合、端部の支圧接合用ボルトの軸部が中間の支圧接合用ボルトの軸部よりも先に剪断破壊する。この現象は、圧縮荷重を受ける方向に並んでいる各列の支圧接合用ボルトの数が、たとえば、6以上、さらに10以上である継手範囲が比較的長い場合、顕著に生じる。 According to the idea of the present inventor, when a compressive load is applied to a closed cross-section member due to an earthquake, the flange of the stiffener and the web or flange of the closed cross-section member form one row or a plurality of parallel supports. In the joint of the present invention, which is pressure-bonded by the pressure-bonding bolt, almost no shearing force acts on the shaft of the intermediate pressure-bonding bolt, which is located near the center of the row, and is located near the end of the row. So to speak, there is a phenomenon that the shaft portion of the bearing bearing bolt at the end receives most of the large shearing force. Therefore, when the compressive load acting on the closed cross-section member increases, the acting force of the bearing bearing bolt at the end increases, and the acting force becomes smaller toward the center side one after another. It acts on the bearing bolts adjacent to it. Therefore, when the same bearing joint is performed with each bearing bonding bolt having the same configuration, the shaft portion of the bearing bearing bolt at the end is sheared and fractured before the shaft portion of the intermediate bearing bonding bolt. This phenomenon is remarkable when the number of bearing bonding bolts in each row arranged in the direction of receiving the compressive load is, for example, 6 or more, further 10 or more, and the joint range is relatively long.
本発明では、閉断面部材に、たとえば、地震時などに想定される予め定める長手方向の圧縮荷重が作用したとき、中間の支圧接合用ボルトに比べて大きな剪断力が作用する少なくとも端部の支圧接合用ボルトが剪断破壊しないように、前記機械的強度が定められる。したがって、たとえ、閉断面部材に前記予め定める値以上の圧縮荷重が作用して端部の支圧接合用ボルトが剪断破壊したとしても、その剪断破壊した軸部の先端側の一部分は、おねじと、それがねじ込まれためねじとの塑性変形、弾性変形などの係止によって、閉断面部材のウエブまたはフランジの支圧接合孔からの引抜きを生じることはなく、落下せず、また、剪断破壊した軸部の頭部側の残余の部分は、同じように補剛材のフランジの支圧接合孔からの引抜きを生じることはなく、落下せず、また、剪断破壊しない中間の支圧接合用ボルトによって補剛材は落下せず、これらの落下しないことによってそれらの耐震補強部位よりも下方における安全性が確保される。 In the present invention, when a predetermined longitudinal compressive load assumed at the time of an earthquake or the like is applied to the closed cross-section member, a large shearing force acts as compared with the intermediate bearing bonding bolt, at least the end support. The mechanical strength is determined so that the pressure bonding bolt does not undergo shear failure. Therefore, even if a compression load equal to or higher than the predetermined value is applied to the closed cross-section member and the bolt for bearing pressure joining at the end is sheared and broken, a part of the shaft portion that has been sheared and broken is a male screw. Because it was screwed in, it did not pull out from the pressure joint hole of the web or flange of the closed cross section member due to locking such as plastic deformation and elastic deformation with the screw, did not fall, and was sheared and broken. Similarly, the remaining part on the head side of the shaft does not pull out from the bearing joint hole of the stiffener flange, does not fall, and is not sheared and broken by the intermediate bearing bonding bolt. The stiffeners do not fall, and by not falling, safety is ensured below their seismic reinforcement sites.
前記機械的強度は、前記落下しないことによる安全性を確保するために、補剛材のフランジおよび閉断面部材のウエブまたはフランジ、ならびに支圧接合用ボルトに関連する機械的な構造、機械特性、物理的特性、物性およびその他の要素によって定まる値である。その機械的強度を達成するために、たとえば、支圧接合用ボルトの寸法、材質、支圧接合用ボルトの数および支圧接合用ボルト相互の間隔、ならびに支圧接合孔が形成される補剛材のフランジおよび閉断面部材のウエブまたはフランジの厚さおよび材質、さらにそれらの剛性などが選ばれる。 The mechanical strength is the mechanical structure, mechanical properties, and physics associated with the flange of the stiffener, the web or flange of the closed cross-section member, and the bearing bolt to ensure safety by not falling. It is a value determined by physical characteristics, physical properties and other factors. To achieve its mechanical strength, for example, the dimensions and materials of the bearing bolts, the number of bearing bolts and the spacing between the bearing bolts, and the flange of the stiffening material on which the bearing holes are formed. And the thickness and material of the web or flange of the closed-section member, as well as their rigidity, etc. are selected.
前記機械的強度は、全てが同じ構成を有する各支圧接合用ボルトで同じ支圧接合をする構成によって、達成できるようにしてもよい。たとえば、全ボルト均等負担で必要本数を算定し、想定した地震力以内であれば結果的に少なくとも端部ボルトが破断しないように構成することによって、中間の支圧接合用ボルトは勿論、端部ボルトも剪断破壊しない機械的強度を得るようにしてもよい。または、中間の支圧接合用ボルトに関連する前記機械的強度に比べて端部の支圧接合用ボルトに関連する前記機械的強度の方が大きい支圧接合をする構成によって、達成できるようにしてもよく、そのために、たとえば、中間の支圧接合用ボルトに比べて端部の支圧接合用ボルトの外径を大きく選んで支圧接合してもよい。 The mechanical strength may be achieved by a configuration in which the same bearing joint is made with each bearing bonding bolt having the same configuration. For example, by calculating the required number of bolts with an equal load on all bolts and configuring it so that at least the end bolts do not break as a result if it is within the assumed seismic force, not only the intermediate bearing bearing bolts but also the end bolts. You may also try to obtain mechanical strength that does not break by shearing. Alternatively, even if it can be achieved by a configuration in which the mechanical strength related to the end bearing bolt is larger than the mechanical strength related to the intermediate bearing bolt. Often, for that purpose, for example, the outer diameter of the bearing bearing bolt at the end may be selected to be larger than that of the intermediate bearing bearing bolt for bearing bonding.
本発明は、
鋼製閉断面部材121は、斜張橋100のトラス桁104の横トラス110の弦材112、117、121であることを特徴とする。
The present invention
The steel closed
本発明は、
横トラス110の弦材112、117、121は、下弦材121であり、
鋼製補剛材156による補剛範囲は、主塔103寄りのダイヤフラム15645、148間に選ばれることを特徴とする。
The present invention
The
The stiffening range of the
本件発明者によれば、たとえば、鋼橋の海峡部長大橋である道路鉄道併用橋の3径間連続鋼トラス斜張橋などにおいて、本発明の補剛材が設けられない従来技術では、本件発明者が解析した耐震性能照査によれば、主塔付近の横トラス下弦材に予め定める圧縮荷重が作用し、そのウエブで損傷の許容値を超過することが確認された。そこで、横トラス下弦材のウエブに補剛材を設け、これによって、その下弦材のウエブの局部座屈を考慮した許容圧縮応力度を決める幅厚比を小さくすることができる。横トラスの断面内で橋軸方向の鉛直な対称面111(図1、図2)に関して左右対称に構成される横トラス下弦材では、その横トラス下弦材に前記対称面111に関して左右対称に補剛材が設けられる。補剛材は、長手方向のダイヤフラム間に配置され、ダイヤフラムの位置が避けられる。
According to the present inventor, in the prior art in which the stiffener of the present invention is not provided, for example, in a three-span continuous steel truss cable-stayed bridge of a road railroad combined bridge which is a long bridge in the strait of a steel bridge, the present invention is used. According to the seismic performance verification analyzed by the person, it was confirmed that a predetermined compressive load was applied to the lower chord material of the horizontal truss near the main tower, and the damage tolerance was exceeded on the web. Therefore, a stiffener is provided on the web of the lower chord material of the horizontal truss, whereby the width-thickness ratio that determines the allowable compressive stress degree in consideration of the local buckling of the web of the lower chord material can be reduced. In the horizontal truss lower chord material configured to be symmetrical with respect to the vertical symmetrical plane 111 (FIGS. 1 and 2) in the cross section of the horizontal truss, the horizontal truss lower chord material is supplemented symmetrically with respect to the
本発明は、
鋼橋100の鋼製閉断面部材121の座屈防止構造の施工方法であって、
鋼製閉断面部材121は、閉空間を形成するウエブ150およびフランジ152を有し、閉空間内にダイヤフラム145、148を備え、
鋼製補剛材156と支圧接合用ボルト181とを準備し、
鋼製補剛材156は、T形断面またはL形断面を形成するフランジ171とリブ172とを有し、鋼製補剛材156のフランジ171には、複数の支圧接合用下穴197を、鋼製補剛材156の長手方向に間隔をあけて列を成して削孔する鋼製補剛材156の支圧接合用下穴削孔ステップを行ない、
鋼製補剛材156のフランジ171を、鋼製閉断面部材121に沿って鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152の外表面にダイヤフラム145、148の位置を避けて配置し、
鋼製補剛材156のフランジ171の支圧接合用下穴197によって、ドリル工具の刃物を案内して鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152に支圧接合用下穴198を削孔する鋼製閉断面部材121の支圧接合用下穴削孔ステップを行ない、
支圧接合用ボルト181は、高強度ボルトによって実現されるワンサイドボルトであって、支圧接合用下穴の内径D11を超える外径D21(D11<D21)を有するおねじが刻設される軸部193を有し、
支圧接合用ボルト181を、鋼製補剛材156のフランジ171から鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152に向けて支圧接合用下穴197、198に、ねじ込むことによって、めねじを自ら形成しながら進んで支圧接合孔186、187を形成し、鋼製補剛材156のフランジ171と鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152とを支圧接合する鋼製補剛材156と鋼製閉断面部材121との支圧接合ステップを行なうことを特徴とする鋼橋の鋼製閉断面部材の座屈防止構造の施工方法である。
The present invention
It is a construction method of a buckling prevention structure of a steel closed
The steel closed
Prepare the
The
The
By Bearing bonding
The
The
本発明によれば、地震時に、既設の鋼橋の閉断面部材に長手方向の圧縮荷重が作用したときにおける耐震性能を向上する座屈防止構造を施工できる。 According to the present invention, it is possible to construct a buckling prevention structure that improves seismic performance when a compressive load in the longitudinal direction is applied to a closed cross section member of an existing steel bridge during an earthquake.
閉断面部材のウエブまたはフランジに列をなす複数の支圧接合用下穴を削孔した後に各支圧接合用ボルトを順次的にねじ込んで締付ける操作を行なう作業(すなわち、閉断面部材の支圧接合用下穴削孔ステップを複数の各支圧接合用ボルトのために行なった後、補剛材と閉断面部材との支圧接合ステップを複数の各支圧接合用ボルトのために行なう作業)に比べて、好ましくは、各支圧接合用ボルト毎に、閉断面部材のウエブまたはフランジに支圧接合用下穴を削孔する操作と、その削孔した支圧接合用下穴へ支圧接合用ボルトをねじ込んで締付ける操作とを交互に繰り返す作業(すなわち、閉断面部材の支圧接合用下穴削孔ステップを1つの支圧接合用ボルトのために行なった後、補剛材と閉断面部材との支圧接合ステップをその1つの支圧接合用ボルトのために行ない、この操作を各支圧接合用ボルト毎に繰り返す作業)をすることによって、閉断面部材の閉空間が閉断面部材のウエブまたはフランジの支圧接合用下穴を介して外部に連通している時間を短縮できるので、雨水などの水の浸入リスクを減らすことができるとともに、補剛材のフランジの支圧接合用下穴の軸線と、閉断面部材のウエブまたはフランジに支圧接合用下穴の軸線とを正確に一致させたままで、支圧接合用ボルトを正確にねじ込むことが確実になる。 After drilling a plurality of pressure-bearing joint pilot holes in a row on the web or flange of the closed-section member, the work of sequentially screwing and tightening each pressure-bearing joint bolt (that is, the pressure-supporting joint bottom of the closed-section member). The drilling step is performed for each of the multiple bearing bolts, and then the bearing step of the stiffener and the closed cross section member is performed for each of the multiple bearing bolts). Preferably, for each bearing bonding bolt, an operation of drilling a bearing bonding pilot hole in the web or flange of the closed cross-section member, and an operation of screwing and tightening the bearing bonding bolt into the drilled bearing bearing pilot hole. (That is, after performing the pilot hole drilling step for pressure-bearing joining of the closed-section member for one pressure-supporting bolt, the pressure-supporting joining step between the stiffener and the closed-section member is performed. By performing this operation for one pressure-supporting bolt and repeating this operation for each pressure-supporting bolt, the closed space of the closed-section member can be used to create a pressure-supporting pilot hole in the web or flange of the closed-section member. Since the time for communicating with the outside can be shortened, the risk of water such as rainwater can be reduced, and the axis of the pilot hole for bearing pressure joining of the flange of the stiffener and the web or flange of the closed cross section member can be reduced. It is ensured that the bearing bolt is screwed in accurately while keeping the axis of the pilot hole for bearing bearing exactly aligned.
本発明は、
支圧接合用下穴197、198の内径D11未満である外径D22(D22<D11)を有するおねじが刻設される軸部207を有する仮留め用ボルト200を準備し、
鋼製補剛材156の長手方向両端部寄りで鋼製補剛材156のフランジ171には仮留め用ボルト200のための仮留め用融通孔201を削孔する仮留め用融通孔削孔ステップを行ない、この仮留め用融通孔201は、支圧接合用下穴197、198の内径D11に等しい内径D32を有し、
鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152に、支圧接合用下穴197、198の内径D11未満の内径D12(D12<D11)を有する仮留め用下穴202を削孔する鋼製閉断面部材121の仮留め用下穴削孔ステップを行ない、
仮留め用ボルト200の軸部207の外径D22は、仮留め用下穴202の内径D12を超える値に選ばれ(D12<D22<D11)、
仮留め用ボルト200を、鋼製補剛材156のフランジ171の仮留め用融通孔201を挿通して、仮留め用下穴202に、ねじ込むことによって、めねじを自ら形成しながら進んで鋼製補剛材156のフランジ171と鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152とを密着した仮留め状態とする仮留めステップを行ない、
この仮留め状態で、鋼製閉断面部材121の前記支圧接合用下穴削孔ステップ、および鋼製補剛材156と鋼製閉断面部材121との前記支圧接合ステップを行ない、
その後、仮留め用ボルト200を取り外して仮留め用下穴202の内径D12を支圧接合用下穴197、198の内径D11に拡径し、支圧接合用ボルト181によって、鋼製補剛材156のフランジ171と鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152とを支圧接合する仮留め拡径支圧接合ステップを行なうことを特徴とする。
The present invention
Interchange hole drilling step for temporary fastening to drilling the pinning
The
The outer diameter D22 of the
By inserting the
In this temporarily fastened state, performs the bearing capacity bonding step of the Bearing pilot hole drilling step for joining the steel closed-
After that, the
本発明によれば、補剛材の長手方向両端部寄りで、補剛材のフランジに仮留め用融通孔が形成されている(仮留め用融通孔削孔ステップ)。この仮留め用融通孔は、仮留め用ボルトの軸部の外径D22を超える、いわゆるバカ穴であり、支圧接合用下穴の内径D11以下の内径D32(D22<D32≦<D11)を有する。D32=D11でもよいが、D32<D11でもよい。仮留め用ボルトを、その仮留め用融通孔を挿通して閉断面部材のウエブまたはフランジに削孔した仮留め用下穴(閉断面部材であの仮留め用下穴削孔ステップ)にねじ込んで締め付けることによって、補剛材のフランジと閉断面部材のウエブまたはフランジとを密着して肌隙をなくした仮留め状態にできる(仮留めステップ)。したがって、補剛材の長手方向の残余の部分で、補剛材のフランジと閉断面部材のウエブまたはフランジとを、肌隙を可及的になくして支圧接合用ボルトによる支圧接合が可能になる(閉断面部材の前記支圧接合用下穴削孔ステップ、および補剛材と閉断面部材との前記支圧接合ステップ)。その後、仮留め用ボルトを取り外して、仮留め用融通孔の内径D32が支圧接合用下穴の内径D11未満(D32<D11)のとき、その仮留め用融通孔の内径D32を、および仮留め用下穴の内径D12を拡大して拡径し、支圧接合用ボルトによって支圧接合することができる(仮留め拡径支圧接合ステップ)。 According to the present invention, a flexible hole for temporary fixing is formed in the flange of the stiffener near both ends in the longitudinal direction of the stiffener (flexible hole drilling step for temporary fastening). This temporary fastening flexible hole is a so-called stupid hole that exceeds the outer diameter D22 of the shaft portion of the temporary fastening bolt, and has an inner diameter D32 (D22 <D32 ≦ <D11) that is equal to or less than the inner diameter D11 of the pilot hole for bearing pressure joining. .. D32 = D11 may be used, but D32 <D11 may be used. The temporary fastening bolt is screwed into the temporary fastening pilot hole (the temporary fastening pilot hole drilling step in the closed cross-section member) that has been drilled in the web or flange of the closed cross-section member through the temporary fastening flexible hole. By tightening, the flange of the stiffener and the web or flange of the closed cross-section member can be brought into close contact with each other to form a temporary fastening state with no skin gap (temporary fastening step). Therefore, in the residual portion in the longitudinal direction of the stiffener, the flange of the stiffener and the web or flange of the closed cross-section member can be pressure-bonded by the pressure-supporting bolt with as little skin gap as possible. (The pilot hole drilling step for pressure-bearing joining of a closed cross-section member, and the pressure-supporting joining step of a stiffener and a closed-section member). After that, when the temporary fastening bolt is removed and the inner diameter D32 of the temporary fastening accommodation hole is less than the inner diameter D11 of the pilot hole for bearing pressure joint (D32 <D11), the inner diameter D32 of the temporary fastening accommodation hole and the temporary fastening are temporarily fastened. The inner diameter D12 of the pilot hole can be enlarged and expanded, and the bearing can be joined by the bearing bolt (temporary fastening diameter expansion bearing joining step).
本発明は、
引き寄せ用手段200aを準備し、
鋼製補剛材156の長手方向中央寄りで鋼製補剛材156のフランジ171には引き寄せ用手段200aのための引き寄せ用操作孔201aを削孔する引き寄せ用操作孔削孔ステップを行ない、
仮留めステップによる仮留め状態で、鋼製閉断面部材121の前記支圧接合用下穴削孔ステップを行なう前に、
鋼製閉断面部材121のウエブ150aまたはフランジ152aに、支圧接合用下穴197、198の内径D11未満の内径D12a(D12a<D11)を有する引き寄せ用係止穴202aを削孔する鋼製閉断面部材121の引き寄せ用係止穴削孔ステップを行ない、
引き寄せ用手段200aによって、鋼製補剛材156のフランジ171の引き寄せ用操作孔201aと引き寄せ用係止穴202aとに関連して、引き寄せ用操作孔201aの側からの操作によって、鋼製補剛材156のフランジ171と鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152とを密着した引き寄せ状態とする引き寄せステップを行ない、
この引き寄せ状態で、鋼製閉断面部材121の前記支圧接合用下穴削孔ステップ、および鋼製補剛材156と鋼製閉断面部材121との前記支圧接合ステップを行ない、
その後、引き寄せ用手段200aを、引き寄せ用操作孔201aの側からの操作によって、取り外して、引き寄せ用係止穴202aの内径D12aを支圧接合用下穴197、198の内径D11に拡径し、支圧接合用ボルト181によって、鋼製補剛材156のフランジ171と鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152とを支圧接合する引き寄せ拡径支圧接合ステップを行なうことを特徴とする。
The present invention
Prepare the attracting
Performs drawn for operation hole boring step of boring the
Before performing the pilot hole drilling step for pressure-bearing joining of the steel closed
The web 150a or flange 152a of the steel closed-
The drawn-along means 200a, in relation to the drawn for
In this pulled state, performs the bearing capacity bonding step of the Bearing pilot hole drilling step for joining the steel closed-
After that, the pulling
本発明によれば、補剛材の長手方向中央寄りで、補剛材のフランジに引き寄せ用操作孔が形成される(引き寄せ用操作孔削孔ステップ)。引き寄せ用手段は、引き寄せ用操作孔と閉断面部材のウエブまたはフランジに削孔した引き寄せ用係止穴(閉断面部材の引き寄せ用係止穴削孔ステップ)とに関連して、引き寄せ用操作孔201aの側からの操作によって、たとえば、引き寄せ用操作孔と引き寄せ用係止穴とを挿通することによって、補剛材のフランジと閉断面部材のウエブまたはフランジとを密着して肌隙をなくした引き寄せ状態にできる(引き寄せステップ)。したがって、補剛材の長手方向の残余の部分で、補剛材のフランジと閉断面部材のウエブまたはフランジとを、肌隙を可及的になくして支圧接合用ボルトによる支圧接合が可能になる(閉断面部材の前記支圧接合用係止穴削孔ステップ、および補剛材と閉断面部材との前記支圧接合ステップ)。その後、引き寄せ用手段を取り外して、引き寄せ用操作孔201aの内径D32aが支圧接合用下穴の内径D11未満(D32a<D11)のとき、その引き寄せ用操作孔201aの内径D32aを、および引き寄せ用係止穴202aの内径D12aを拡径し、支圧接合用ボルトによって支圧接合することができる(引き寄せ拡径支圧接合ステップ)。この引き寄せ用操作孔201aは、引き寄せ用ボルトの軸部の外径D22を超える、いわゆるバカ穴であり、支圧接合用下穴の内径D11以下の内径D32a(D22<D32a≦<D11)を有する。D32a=D11でもよいが、D32a<D11でもよい。
According to the present invention, an pulling operation hole is formed in the flange of the stiffener near the center in the longitudinal direction of the stiffener (pulling operation hole drilling step). The pulling means is a pulling operation hole in relation to a pulling operation hole and a pulling locking hole drilled in the web or flange of the closed cross-section member (pulling locking hole drilling step of the closed cross-section member). By operating from the side of 201a, for example, by inserting the pulling operation hole and the pulling locking hole, the flange of the stiffener and the web or flange of the closed cross-section member are brought into close contact with each other to eliminate the skin gap. Can be pulled in (pulling step). Therefore, in the residual portion in the longitudinal direction of the stiffener, the flange of the stiffener and the web or flange of the closed cross-section member can be pressure-bonded by the pressure-supporting bolt with as little skin gap as possible. (The step of drilling a locking hole for the pressure-bearing joint of the closed cross-section member, and the step of the pressure-bearing joint between the stiffener and the closed-section member). After that, when the pulling means is removed and the inner diameter D32a of the pulling
本発明は、
引き寄せ用手段は、支圧接合用下穴197、198の内径D11未満である外径D22a(D22a<D11)を有するおねじが刻設される軸部207aを有する引き寄せ用ボルト200aであり、
引き寄せ用操作孔削孔ステップでは、鋼製補剛材156の長手方向中央寄りで鋼製補剛材156のフランジ171には引き寄せ用ボルト200aのための引き寄せ用操作孔201aを削孔し、
鋼製閉断面部材121の引き寄せ用係止穴削孔ステップでは、
鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152に、支圧接合用下穴197、198の内径D11未満の内径D12a(D12a<D11)を有する引き寄せ用係止穴202aを削孔し、
引き寄せ用ボルト200aの軸部207aの外径D22aは、引き寄せ用係止穴202aの内径D12aを超える値に選ばれ(D12a<D22a≦D11)、
引き寄せステップでは、引き寄せ用ボルト200aを、鋼製補剛材156のフランジ171の引き寄せ用操作孔201aを挿通して、引き寄せ用係止穴202aに、ねじ込むことによって、めねじを自ら形成しながら進んで鋼製補剛材156のフランジ171と鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152とを密着した引き寄せ状態とし、
引き寄せ拡径支圧接合ステップでは、引き寄せ用ボルト200aを、引き寄せ用操作孔201aの側からの操作によって、取り外して行なうことを特徴とする。
The present invention
The pulling means is a pulling
The drawn for operation hole drilling step, and drilling the drawn for
In the locking hole drilling step for pulling the steel closed
A pulling
The outer diameter D22a of the
In the pulling step, the pulling
The pulling diameter expansion bearing joint step is characterized in that the pulling
本発明によれば、補剛材の長手方向中央寄りで、補剛材のフランジに引き寄せ用操作孔が形成される(引き寄せ用操作孔削孔ステップ)。前述のとおり、この引き寄せ用操作孔は、引き寄せ用ボルトの軸部の外径D22aを超える、いわゆるバカ穴であり、支圧接合用下穴の内径D11以下の内径D32a(D22a<D32a≦<D11)を有する融通孔である。引き寄せ用ボルトを、その引き寄せ用操作孔を挿通して閉断面部材のウエブまたはフランジに削孔した引き寄せ用係止穴(閉断面部材の引き寄せ用係止穴削孔ステップ)にねじ込んで締め付けることによって、補剛材のフランジと閉断面部材のウエブまたはフランジとを密着して肌隙をなくした引き寄せ状態にできる(引き寄せステップ)。したがって、補剛材の長手方向の残余の部分で、補剛材のフランジと閉断面部材のウエブまたはフランジとを、肌隙を可及的になくして支圧接合用ボルトによる支圧接合が可能になる(閉断面部材の前記支圧接合用下穴削孔ステップ、および補剛材と閉断面部材との前記支圧接合ステップ)。その後、引き寄せ用ボルトを取り外して引き寄せ用係止穴の内径D12aを拡大して拡径し、支圧接合用ボルトによって支圧接合することができる(引き寄せ拡径支圧接合ステップ)。 According to the present invention, an pulling operation hole is formed in the flange of the stiffener near the center in the longitudinal direction of the stiffener (pulling operation hole drilling step). As described above, this pulling operation hole is a so-called stupid hole that exceeds the outer diameter D22a of the shaft portion of the pulling bolt, and has an inner diameter D32a (D22a <D32a ≦ <D11) that is equal to or less than the inner diameter D11 of the pilot hole for bearing pressure joining. It is a flexible hole having. By screwing and tightening the pulling bolt into the pulling locking hole (the pulling locking hole drilling step of the closed cross-section member) drilled in the web or flange of the closed cross-section member through the pulling operation hole. , The flange of the stiffener and the web or flange of the closed cross-section member can be brought into close contact with each other to eliminate the skin gap (pulling step). Therefore, in the residual portion in the longitudinal direction of the stiffener, the flange of the stiffener and the web or flange of the closed cross-section member can be pressure-bonded by the pressure-supporting bolt with as little skin gap as possible. (The pilot hole drilling step for pressure-bearing joining of a closed cross-section member, and the pressure-supporting joining step of a stiffener and a closed-section member). After that, the pulling bolt can be removed, the inner diameter D12a of the pulling locking hole can be enlarged and expanded in diameter, and the bearing bonding bolt can be used for bearing bonding (pulling diameter expansion bearing bonding step).
本発明は、
鋼橋の鋼製閉断面部材121は、閉空間を形成するウエブ150およびフランジ152を有し、その閉空間内にダイヤフラム145、148を備え、
鋼製補剛材156と支圧接合用ボルト181とを含み、
鋼製補剛材156は、T形断面またはL形断面を形成するフランジ171とリブ172とを有し、鋼製閉断面部材121に沿って、鋼製補剛材156のフランジ171が鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152の外表面に、ダイヤフラム145、148の位置を避けて、配置され、
鋼製補剛材156のフランジ171と鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152とを貫通して、鋼製補剛材156と鋼製閉断面部材121との長手方向に等しい間隔をあけて、複数の同一構造を有する支圧接合用下穴197、198が予めそれぞれ削孔され、
複数の各支圧接合用ボルト181は、同一構造を有し、高強度ボルトによって実現されるワンサイドボルトであって、支圧接合用下穴197、198の内径D11を超える外径D21(D11<D21)を有するおねじが刻設される軸部193を有し、鋼製補剛材156のフランジ171から鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152に向けて支圧接合用下穴197、198に、ねじ込まれることによって、めねじを自ら形成しながら進んで支圧接合孔186、187を形成し、鋼製補剛材156のフランジ171と鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152とを支圧接合し、
鋼製補剛材156のフランジ171および鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152、ならびに支圧接合用ボルト181の機械的強度を、
鋼製閉断面部材121に予め定める長手方向の圧縮荷重が作用したとき、列を成す支圧接合用ボルト181のうち、列の中央寄りに存在する支圧接合用ボルト181に比べて列の端部寄りに存在する支圧接合用ボルト181が、鋼製閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152の支圧接合孔187からの引抜きを生じることなく、かつその列の少なくとも端部寄りに存在する支圧接合用ボルト181の軸部193が剪断破壊しないように、定めることを特徴とする鋼橋の鋼製閉断面部材の座屈防止構造の設計方法である。
The present invention
The steel closed
Includes
The
The
Each of the plurality of bearing bonding
When a predetermined longitudinal compressive load is applied to the steel closed
本件発明者の考え方によれば、補剛材156のフランジ171および閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152は、それらの長手方向に等しい間隔をあけて列を成して削孔された複数の同一構造を有する支圧接合用下穴197、198に、複数の同一構造を有する支圧接合用ボルト181がそれぞれねじ込まれて支圧接合される本発明の継手において、地震によって閉断面部材121に圧縮荷重が作用したとき、その列の中央寄りに存在する、いわば中間の支圧接合用ボルト181の軸部には剪断力が端部寄りに比べて働かず、列の端部寄りに存在する、いわば端部の支圧接合用ボルトの軸部が大部分の大きな剪断力を受けてしまう現象がある。本発明によれば、補剛材156のフランジ171および閉断面部材121のウエブ150またはフランジ152、ならびに支圧接合用ボルト181の機械的強度を、列の中間の支圧接合用ボルト181よりも大きな剪断力を受ける列の端部の支圧接合用ボルトの軸部193が、閉断面部材121に予め定める長手方向の圧縮荷重が作用したとき、剪断破壊しないように、定める。これによって、耐震補強が確実になる。たとえば、全ボルト均等負担で必要本数を算定し、想定した地震力以内であれば結果的に端部ボルトが破断しないように構成することによって、中間の支圧接合用ボルトは勿論、少なくとも端部ボルトも剪断破壊しない機械的強度を得る。
According to the idea of the present inventor, the
図1は、本発明の実施の一形態の一部の鋼橋100の上部構造101を構成する横トラス110を示す橋軸に垂直な横断面図である。鋼橋100は、たとえば、海峡部に架橋される長大橋であって、3径間連続鋼トラス斜張橋である。横トラス110は、その横トラス110の横断面内で橋軸方向の鉛直な対称面111に関して左右対称に構成される。横トラス110の上弦材112は、小組垂直材113、114および小組斜材115、116を介して中弦材117に支持される。中弦材117は、中央の垂直材118と左右の垂直材119、120を介して下弦材121に支持される。主桁である道路桁125は、横トラス110の上弦材112と鋼床版126とが高力ボルトによって接合されて合成構造とされる。下弦材121は、中央の垂直材118に関して左右の総括的に参照符127、128で示す支承によって、鉄道桁129、130が支持されて道路鉄道併用橋が実現される。
FIG. 1 is a cross-sectional view perpendicular to a bridge axis showing a
横トラス110の上弦材112と下弦材121とは、主構トラス131の上弦材132と下弦材133とにそれぞれ接合され、横トラス110の中弦材117は、主構トラス131の垂直材134に接合され、さらに図8を併せて参照して、主構トラス131には、斜材135が備えられる。主構トラス131は、上弦材132および下弦材133が垂直材134および斜材135に接合されて組まれ、ケーブル102によって吊り下げられ、主塔103に支持される。横トラス110において、主構トラス131の垂直材134には斜材138、139が接合される。前述の合成構造によって、主構トラス131の上弦材132だけでなく鋼床版126もケーブル102の張力の水平分力を分担でき、道路桁125の剛性を高め、道路鉄道併用橋に有利である。横トラス110および主構トラス131の前述の弦材、垂直材、斜材などは、剛性を向上するために矩形の箱形閉断面を有する。主塔103のケーソン基礎105と端橋脚106とは下部構造を構成する。
The
図2は横トラス110の下弦材121の対称面111に関して図1の右方である一方の部分を示す断面図であり、図3は図2の一部を拡大して示す側面図である。下弦材121の閉空間には、下弦材121の長手方向(図1の左右方向)、すなわち、橋軸直角方向に間隔をあけて、その長手方向に垂直な平板状の1以上のダイヤフラムが設けられ、たとえば、この実施の形態では対称面111に関して一方における図2、図3のとおり、複数のダイヤフラム142〜149が設けられ、さらに参照符が付されていないダイヤフラムが設けられる。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing one portion on the right side of FIG. 1 with respect to the
下弦材121の一方のウエブ150の外表面には、図1の対称面111に関して対称に、補剛材155、156:157、158が下弦材121の長手方向に沿って、その長手方向の中央寄り(すなわち、橋軸直角方向の対称面111寄り、図2の左方寄り)に配置される。補剛材155、156は、ダイヤフラム143、145、148の位置を長手方向に避けて配置され、したがって、補剛材155、156の端部は、これらのダイヤフラム143、145、148の近傍まで長手方向に延びるが、上下方向に重ならず、残余の補剛材157、158も同じである。図1〜図3に示されるとおり、補剛材155、156は、上下のフランジ152、153間のウエブ150、151の上下の中央位置にそれぞれ配置される。
On the outer surface of one of the
図4〜図7は、図2の切断面線IV−IV、V−V、VI−VI、VII−VIIからそれぞれ見た断面図である。下弦材121は、橋軸直角方向の鉛直な対称面161に関して対称に構成され、一方のウエブ150と、他方のウエブ151と、上下のフランジ152、153とが溶接されて固定され、密閉された閉空間を形成する。下弦材121の一方のウエブ150の補剛材156に対応して、他方のウエブ151に補剛材159が配置される。ダイヤフラム142、143、145、148、149の外周部は、ウエブ150、151とフランジ152、153とによって形成される閉空間の上下、左右の内壁に溶接されて固定される。ダイヤフラム144、146、147の外周部は、前記閉空間の上と左右との内壁に溶接されて固定される。図6、図7に示されるとおり、ダイヤフラム146、147の下端部は、ウエブ150、151に配置されて固定される補剛材156、159の上方にある。したがって、補剛材156、159は、ダイヤフラム146、147の上下方向の位置を避けて下方で、ダイヤフラム145、148の間に配置される。補剛材155は、ダイヤフラム144の上下方向の位置を避けて下方で、ダイヤフラム143、145の間に配置され、残余の補剛材、ダイヤフラムについても、同じである。図4、図5のとおり、ダイヤフラム142、145には、開口部164、165が形成され、ダイヤフラム148にも開口部165と同じような開口部が形成される。図3〜図7に示されるとおり、補剛材155、156、159および残余の補剛材は、ウエブ150、151の上下方向の中央位置に配置される。
4 to 7 are cross-sectional views taken from the cut planes IV-IV, V-V, VI-VI, and VII-VII of FIG. 2, respectively. The
図8は鋼橋100の一部を示す側面図であり、図9は鋼橋100の図8に続く残余の一部を示す側面図である。図8、図9および後述の図10、図11における白丸内の数字1〜65は、鋼トラスの一部材である主構トラス131を構成する上弦材132、下弦材133、垂直材134および斜材135の格点の位置を示し、本件明細書中では、その数字に添え字cを付して示す。鋼橋100は、位置33cにおける橋軸直角方向の鉛直な対称面167に関して図8のほぼ左右対称に構成され、対称な対応する部分には同一の参照符を付す。
FIG. 8 is a side view showing a part of the
図10は鋼橋100の図8に対応する部分における横トラス110の下弦材121および下横構169の簡略化した水平断面図であり、図11は横トラス110、主構トラス131および下横構169の一部を示す斜視図である。横トラス110と主構トラス131とは、トラス桁104を構成する。本件発明者が解析した耐震性能照査によれば、地震時に主塔103付近の位置17c〜21cにおける横トラス110の下弦材121に圧縮荷重が作用し、その位置17c〜21cの下弦材121のウエブ150、151で座屈損傷の予め定める許容値を超過することが確認された。これらの部材で座屈が生じる理由としては、地震力が橋軸直角方向に作用すると、支点となる主塔近傍でトラス桁の応答が大きくなる傾向になるとともに、重量が比較的大きい列車荷重を支持する下弦材にてより大きな影響が出たものと考えられる。そこで、この許容値超過の問題を解決するために、本発明の実施の一形態では、各位置17c〜21cにおける横トラス110の下弦材121のウエブ150、151に補剛材155〜159を設ける。これによって、その下弦材121のウエブ150、151の局部座屈を考慮した許容圧縮応力度を決める幅厚比を小さくすることができる。横トラス110の断面内で橋軸方向の鉛直な対称面111(図1)に関して左右対称に構成される横トラス110の下弦材121では、その下弦材121に前記対称面111に関して左右対称に補剛材155〜159が設けられる。補剛材155〜159は、長手方向のダイヤフラム143、145:145、148間に配置され、ダイヤフラム143〜148の位置が避けられる。
FIG. 10 is a simplified horizontal sectional view of the
図12は、補剛材156を横トラス110の下弦材121のウエブ150に支圧接合用ボルト181の支圧接合によって固定した状態を示す断面図である。補剛材156は、T形断面を形成するフランジ171とリブ172とを有し、図12の水平な対称面160に関して対称に構成され、下弦材121に沿って、補剛材156のフランジ171が下弦材121のウエブ150の外表面に、前述のとおり、ダイヤフラム143〜148の位置を避けて、配置される。補剛材156のフランジ171のリブ172に関して両側(図12の上下)の各部分をフランジ部と呼び、個別に参照符171p、171qをそれぞれ付し、総括的に参照符171で示す。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state in which the
支圧接合用ボルト181は、高強度ボルトによって実現されるワンサイドボルトであり、補剛材156のフランジ171におけるリブ172に関して幅方向(図12の上下方向)の両側の部分と、下弦材121のウエブ150とを貫通して、ねじ込まれることによって支圧接合孔186、187を形成し、補剛材156のフランジ171と鋼製下弦材121のウエブ150とを支圧接合する。
The bearing
図13は支圧接合用ボルト181の平面および側面を示す図である。支圧接合用ボルト181は、六角のボルト頭191と、座金部192と、軸部193とが一体的に形成され、その外表面はウエブ150およびフランジ171の鋼材よりも高硬度に表面処理加工される。圧接合用ボルト181における首下長さL193の軸部193は、らせん形状のおねじ山が刻設されたねじ部194と、小径の円錐台状先端部195とを有する。先端部195は、後述の図17に示される支圧接合用下穴197、198内へ、軸部193と支圧接合用下穴197、198との軸線を共通な一直線上に案内する。圧接合用ボルト181を、そのボルト頭191にフランジ171およびウエブ150に向けて押し付け力を作用しながら回転駆動することによって、軸部193のねじ部194は、めねじ加工が施されていない支圧接合用下穴197、198に、めねじを自ら形成しながら進んで、めねじを塑性変形によって形成して、支圧接合を達成し、支圧接合孔186、187が形成される。ウエブ150とフランジ171との隙間は、後述の仮留め用ボルト200ならびに引き寄せ用手段である引き寄せ治具および引き寄せ用ボルト200aなどの使用によって、ほぼ零にすることができ、肌隙の発生が防がれる。支圧接合用ボルト181は、前述のとおり、その軸線が支圧接合用下穴197、198の軸線とともに、共通な一直線上にあり、したがって、支圧接合用ボルト181が締め込まれるとき、支圧接合用ボルト181への曲げモーメントなどによる不所望な応力などが発生することが防がれる。
FIG. 13 is a view showing a plane and a side surface of the pressure-supporting joining
支圧接合用ボルト181によれば、めねじの塑性変形は切削屑を生じないので、そのような切削屑が下弦材121の閉空間に入り込んで発錆源になることはない。また、施工の現場では、精度が低下しがちなねじ立て作業をする必要がないので、作業性が向上される。
According to the
図14は、本発明の実施の一形態における鋼橋100の横トラス110の下弦材121に座屈防止構造を施工する方法を示すフローチャートである。図15は、下弦材121のウエブ150に補剛材156を支圧接合によって固定する操作順序を説明するための側面図である。補剛材156を示す図15において、参照符1p〜36p、1q〜36qは、各フランジ部171p、171qにそれぞれ形成される支圧接合用下穴197ならびに後述の仮留め用融通孔201および引き寄せ用操作孔201aの位置を示し、それらの参照符1p〜36p、1q〜36qの一部の図示を煩雑にならないように省略することがある。図15における位置1p〜36p、1q〜36qのうち、細い白丸で囲んだ位置は仮留めまたは引き寄せが行なわれる位置を示し、太い白丸で囲んだ位置は支圧接合用ボルト181によって支圧接合を完了した位置を示す。
FIG. 14 is a flowchart showing a method of constructing a buckling prevention structure on the
図16は、下弦材121のウエブ150に補剛材156を仮留め用ボルト200によって仮留めする操作を説明するとともに、引き寄せ用ボルト200aによって引き寄せ操作を、併せて説明するための断面図である。図17は、下弦材121のウエブ150に補剛材156を支圧接合用ボルト181によって支圧接合する操作を説明するための断面図である。図18は、下弦材121のウエブ150に補剛材156を仮留め用ボルト200によって仮留めした状態、および引き寄せ用ボルト200aによって引き寄せた状態を、併せて示す断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining an operation of temporarily fixing the
図14に示される施工作業を、これらの図15〜図18をも参照して、説明する。図14のステップs1からステップs2に移り、補剛材156と支圧接合用ボルト181とを準備し、さらに、仮留め用ボルト200と引き寄せ用ボルト200aとを準備する。仮留め用ボルト200と引き寄せ用ボルト200aとは、同じ構成、寸法を有し、仮留め用ボルト200について対応する引き寄せ用ボルト200aの部分には、同じ数字の参照符に添え字aを付して示す。仮留め用ボルト200は、図16のとおり、前述の支圧接合用ボルト181に類似し、六角のボルト頭205と、仮留め用融通孔201よりも大径の座金部206と、軸部207とが一体的に形成され、その軸部207には、支圧接合用下穴197、198の内径D11未満である外径D22(D22<D11)を有するおねじが刻設される。仮留め用ボルト200の軸部207の首下長さは、支圧接合用ボルト181と同じであり、同じようにおねじ山が刻設される。引き寄せ用ボルト200aは、支圧接合用下穴197、198の内径D11未満である外径D22a(D22a<D11)を有するおねじが刻設される軸部207aを有する。
The construction work shown in FIG. 14 will be described with reference to these FIGS. 15-18. Moving from step s1 to step s2 in FIG. 14, the
図16を参照して、寸法、仕様の一例を述べる。図16の仮留め用ボルト200の軸部207の外径D22は、φ12mmであり、仮留め用ボルト200をねじ込むための仮留め用下穴202の内径D12は、φ11.5mmである(D12<D22)。その他の寸法は、支圧接合用ボルト181と同じである。たとえば、仮留め用ボルト200の軸部207の首下長さL207は、支圧接合用ボルト181の首下長さL193と同じであり、その軸部207のねじ部には、おねじ山が長さ28mm(=16+12)にわたって刻設される。仮留め用融通孔201の内径D32は、支圧接合用下穴197、198の内径D11と等しい値φ15.5mmであってもよい。仮留め用ボルト200、引き寄せ用ボルト200a、およびそれらに関連する構成は、同じ寸法を有し、仮留め用ボルト200について対応する引き寄せ用ボルト200aの部分には、同じ数字の参照符に添え字aを付して示す。
An example of dimensions and specifications will be described with reference to FIG. The outer diameter D22 of the
図17を参照して、寸法、仕様の一例を述べる。図17の支圧接合用ボルト181の軸部193の外径D21は、φ16mmであり、支圧接合用ボルト181をねじ込むための支圧接合用下穴197、198の内径D11は、φ15.5mmである(D11<D21)。支圧接合用下穴197、198は、図12の紙面に垂直な橋軸方向に2列あり、各列36個であり、橋軸方向の軸線間隔および図12の上下方向の各列の軸線間隔110mm、材質炭素鋼SWCHである。ウエブ150の厚さt150は、16mm、材質構造用鋼材SM490YAである。補剛材156のフランジ171およびリブ172の厚さt171は、12mm、リブ172の高さ150mm、材質構造用鋼材SM490YAである。支圧接合用ボルト181の首下長さL193は33mmであり、その軸部193のおねじ山が刻設されるねじ部194の長さは、28mm(=16+12)であり、ウエブ150の厚さt150とフランジ171の厚さt171との和以上に選ばれる((t150+t171)≦L193)。補剛材156の材質は、ウエブ150の材質と同材質以上である。こうして、本発明による耐震補強の機械的強度の一例が得られる。
An example of dimensions and specifications will be described with reference to FIG. The outer diameter D21 of the
ステップs2では、製造工場で、補剛材156のフランジ171には、補剛材156の支圧接合用下穴削孔ステップを行なう。図17の複数の支圧接合用下穴197を、図15の位置2p〜16p、18p、20p〜35p:2q〜16q、18q、20q〜35qに、補剛材156の長手方向に間隔をあけて列を成して、たとえば、鋼材に磁気吸着、脱着可能な小形磁気ボール盤を用いて削孔する。
In step s2, a pilot hole drilling step for bearing pressure joining of the
仮留め用融通孔削孔ステップを行なう。補剛材156の長手方向両端部寄りの図15(1)における位置1p、36p:1q、36qに補剛材156のフランジ171には仮留め用ボルト200のための仮留め用融通孔201(図16)を、削孔する。この仮留め用融通孔201は、仮留め用ボルト200の軸部207の外径D22を超え、支圧接合用下穴の内径D11以下の内径D32(D22<D32≦D11)を有する。
Perform a temporary fastening flexible hole drilling step. At
引き寄せ用操作孔削孔ステップを行なう。補剛材156の長手方向中央寄りの図15(1)における1または複数の支圧接合用下穴197のための(この実施の一形態では、1の位置18pの)間隔をあけた位置17p、19pに補剛材156のフランジ171には、引き寄せ用ボルト200aのための融通孔である引き寄せ用操作孔201aを削孔する。この引き寄せ用操作孔201aは、引き寄せ用ボルト200aの軸部207aの外径D22aを超え、支圧接合用下穴の内径D11以下の内径D32(D22a<D32≦D11)を有する。
Perform the pulling operation hole drilling step. Spacing
図15(1)における白丸内の数字1〜3は、各操作ステップの順序を示し、本件明細書中では、その数字に添え字bを付して示す。
ステップs3では、下弦材121の仮留め用下穴削孔ステップ(図15(1)の1b)を行なう。位置1p、36p:1q、36qにおいて、下弦材121のウエブ150に、仮留め用融通孔201をポンチのための案内のために用いて、ポンチを打ち、そのポンチ穴に小形磁気ボール盤を用いて仮留め用下穴202を削孔する。仮留め用下穴202は、支圧接合用下穴197、198の内径D11未満の内径D12(D12<D11)を有する。仮留め用ボルト200の軸部207の外径D22は、仮留め用下穴201の内径D12を超える値に選ばれる(D12<D22<D11)。
The
In step s3, a pilot hole drilling step for temporary fastening of the lower chord member 121 (1b in FIG. 15 (1)) is performed. At
ステップs4では、仮留めステップ(図15(1)の1b)を行なう。仮留め用ボルト200を、補剛材156のフランジ171の仮留め用融通孔201に案内挿通して、仮留め用下穴201に、ねじ込むことによって、めねじを自ら形成しながら進んで補剛材156のフランジ171と下弦材121のウエブ150とを密着して締め付けた仮留め状態とし、肌隙を抑制する。
In step s4, a temporary fastening step (1b in FIG. 15 (1)) is performed. By guiding and inserting the
ステップs5では、引き寄せ用係止穴削孔ステップ(図15(1)の2b)を行なう。位置17p、19pにおいて、下弦材121のウエブ150に、支圧接合用下穴197の内径D11未満の内径D12a(D12a<D11)を有する下穴である引き寄せ用係止穴202aを削孔する。このステップS5は、前述のステップs3の仮留め用下穴削孔ステップに類似する。
In step s5, a pulling locking hole drilling step (2b in FIG. 15 (1)) is performed. At
引き寄せ用ボルト202aの軸部207aの外径D22aは、引き寄せ用係止穴202aの内径D12aを超える値に選ばれる(D12a<D22a<D11)。
ステップs6では、引き寄せステップ(図15(1)の2b)を行なう。引き寄せ用ボルト200aを、補剛材156のフランジ171の引き寄せ用操作孔201aに案内挿通して、引き寄せ用係止穴202aに、ねじ込むことによって、めねじを自ら形成しながら進んで補剛材156のフランジ171と下弦材121のウエブ150とを密着して締め付けた引き寄せ状態とし、肌隙を抑制する。
The outer diameter D22a of the
In step s6, the pulling step (2b in FIG. 15 (1)) is performed. By guiding and inserting the pulling
ステップs7では、下弦材121の支圧接合用下穴削孔ステップを行なう。補剛材156のフランジ171の支圧接合用下穴197によって、ドリル工具の刃物を案内して下弦材121のウエブ150に支圧接合用下穴198を、いわゆる、当て揉み削孔する。
In step s7, a pilot hole drilling step for bearing pressure joining of the
ステップs8では、補剛材156と下弦材121との支圧接合ステップ(図15(1)の3b、図15(2)の1b〜7bおよび図15(3)の1b〜4b)を行なう。先ず、図15(1)の3bで示される位置18pにおいて、支圧接合用ボルト181を、補剛材156のフランジ171から下弦材121のウエブ150に向けて支圧接合用下穴197、198に、ねじ込むことによって、めねじを自ら形成しながら進んで支圧接合孔186、187(図12)を形成し、補剛材156のフランジ171と下弦材121のウエブ150とを支圧接合する。
In step s8, a pressure-supporting joining step (3b in FIG. 15 (1), 1b to 7b in FIG. 15 (2), and 1b to 4b in FIG. 15 (3)) is performed between the
次に図15(2)の1b〜7bで示される順序で、各位置16p、16q〜20q、20p毎に、ステップs7と同じく下弦材121の支圧接合用下穴削孔ステップと、ステップs8と同じく補剛材156と下弦材121との支圧接合ステップとから成る操作を、繰返し行なって、補剛材156のフランジ171と下弦材121のウエブ150とを支圧接合する。
Next, in the order shown by 1b to 7b in FIG. 15 (2), at each
さらに引き続いて、図15(3)の1b〜4bで示される順序で、各位置15p、15q、21q、21p毎に、前記支圧接合用下穴削孔ステップと前記支圧接合ステップとから成る操作を、繰返し行なう。図15(3)の4bの操作が終了すると、前述と類似の順序で、たとえば、各位置14p、14q、22q、22pのような順序で、長手方向の中央から両端部に向かって前記支圧接合用下穴削孔ステップと前記支圧接合ステップとから成る操作を、各位置毎に繰返し行ない、各位置2p、2q、34q、34pまで繰り返し、さらに各位置35p、35qで繰り返す。
Further, subsequently, in the order shown by 1b to 4b in FIG. 15 (3), the operation including the pilot hole drilling step for bearing pressure joining and the bearing pressure joining step for each
ステップs9では、仮留め拡径支圧接合ステップを行なう。位置1p、36p:1q、36qにおいて、仮留め用ボルト200を取り外して仮留め用融通孔201、仮留め用下穴202の内径D12を、ドリル工具の刃物などを用いて、支圧接合用下穴197、198の内径D11に拡径し、その拡径した支圧接合用下穴197、198に、支圧接合用ボルト181によって、補剛材156のフランジ171と下弦材121のウエブ150とを支圧接合する。
In step s9, a temporary fastening diameter expansion bearing pressure joining step is performed. At
ステップs10では、引き寄せ拡径支圧接合ステップを行なう。位置17p、19pにおいて、ステップs10はステップs9に類似する。先ず、引き寄せ用ボルト200aを取り外す。次に、実施の一形態において、引き寄せ用操作孔201aの内径D32aが支圧接合用下穴197、198の内径D11と等しい値であれば(D32a=D11)、拡径する必要はないが、または、実施の他の形態において、引き寄せ用操作孔201aの内径D32aが支圧接合用下穴197、198の内径D11未満であれば(D32a<D11)、支圧接合用下穴197、198の内径D11に拡径する。引き寄せ用係止穴202aの内径D12aを支圧接合用下穴197、198の内径D11に拡径する(D12a<D11)。その後、支圧接合用ボルト181によって、補剛材156のフランジ171と下弦材121のウエブ150とを支圧接合する。
In step s10, a pulling and expanding diameter bearing joint step is performed. At
図19は、本発明の実施の他の形態における鋼橋100の横トラス110の下弦材121に座屈防止構造を施工する方法を示すフローチャートである。図20は、図19の各ステップu1〜u13において、下弦材121のウエブ150に補剛材156を支圧接合によって固定する操作順序を説明するための側面図である。この実施の形態は、前述の実施の形態に類似する。
FIG. 19 is a flowchart showing a method of constructing a buckling prevention structure on the
図19に示される施工作業を、図20を参照して、および図1〜図18をも適宜参照して、説明する。図19のステップu1からステップu2に移り、前述のステップs1のとおり、補剛材156と支圧接合用ボルト181とを準備し、さらに、仮留め用ボルト200と引き寄せ用ボルト200aとを準備する。
The construction work shown in FIG. 19 will be described with reference to FIG. 20 and with reference to FIGS. 1-18 as appropriate. The process proceeds from step u1 to step u2 in FIG. 19, and as in step s1 described above, the
このステップu2では、製造工場で、補剛材156のフランジ171には、補剛材156の支圧接合用下穴削孔ステップを行なう。図17の複数の支圧接合用下穴197を、図20(3)の位置2p〜16p、18p〜35p:2q〜19q、21q〜35qに、補剛材156の長手方向に間隔をあけて列を成して、たとえば、小形磁気ボール盤を用いて削孔する。
In this step u2, a pilot hole drilling step for bearing pressure joining of the
仮留め用融通孔削孔ステップを行なう。製造工場で、補剛材156の長手方向両端部寄りの図20(3)における位置1p、36p:1q、36qに補剛材156のフランジ171には仮留め用ボルト200のための仮留め用融通孔201(図16)を、削孔する。
Perform a temporary fastening flexible hole drilling step. At the manufacturing plant, the
引き寄せ用操作孔削孔ステップを行なう。製造工場で、補剛材156の長手方向中央寄りの2つの位置17p、20qで、補剛材156のフランジ171には引き寄せ用ボルト200aのための引き寄せ用操作孔201aを削孔する。2つの位置17p、20qの長手方向には、支圧接合用下穴197のための1または複数の位置18p、18q:19p、19qがあけられる。
Perform the pulling operation hole drilling step. At the manufacturing plant, at two
ステップu3では、施工現場で、ウエブ150の外表面に、両端部寄りの図20(3)における位置1p、36p:1q、36qと、中央寄りの位置17p、20qとに、ポンチを使用して罫書きを行なう。このために、図20(1)のとおり、罫書きすべき位置1p、36p:1q、36qおよび17p、20qならびに基準線209が描かれている透明フイルムシートを、ウエブ150の外表面に配置し、基準線209を、ウエブ150に予め描かれている補剛材156のための配置基準線上に一致させた状態で、そのフイルムシートを介して、これらの罫書きすべき各位置にポンチを当ててハンマで打撃し、ポンチ穴を形成する。
In step u3, at the construction site, punches are used on the outer surface of the
ステップu4では、前述の図14のステップs3に類似する下弦材121の仮留め用下穴削孔ステップを行なう。図20(2)のとおり、両端部寄りの位置1p、36p:1q、36qにおいて、下弦材121のウエブ150におけるポンチ穴に前述の小形ボール盤を用いて仮留め用下穴202を削孔する。
In step u4, a pilot hole drilling step for temporary fixing of the
ステップu4ではまた、前述の図14のステップs5に類似する引き寄せ用係止穴削孔ステップを行なう。中央寄りの位置17p、20qにおいて、下弦材121のウエブ150に、下弦材121のウエブ150におけるポンチ穴に小形ボール盤を用いて、引き寄せ用係止穴202aを削孔する。
In step u4, a pulling locking hole drilling step similar to step s5 in FIG. 14 described above is also performed. At
仮留め用下穴削孔ステップおよび引き寄せ用係止穴削孔ステップを行なった後、図20(3)のとおり、下弦材121を、チエンブロック(商品名)などの牽引具221と索条222とによって吊り下げて、ナイロン製スリングなどの索条3を、下弦材121と補剛材156とを外囲してレバーブロック(商品名)などの牽引具で締め付けることによって、補剛材156をウエブ150の外表面に固定する。この固定した状態では、位置1p、36p:1q、36qおよび17p、20qを、補剛材156の対応する仮留め用融通孔201、引き寄せ用操作孔201aに一致させる。
After performing the pilot hole drilling step for temporary fastening and the locking hole drilling step for pulling, as shown in FIG. 20 (3), the
ステップu5では、前述の図14のステップs6に類似する引き寄せステップを行なう。図20(4)のとおり、中央寄りの位置17p、20qにおいて、引き寄せ治具を準備して使用する。引き寄せ治具は、補剛材156のフランジ171の融通孔201aとウエブ150の引き寄せ用係止穴202aとを利用して、ウエブ150の外表面に補剛材156のフランジ171を、肌隙が生じないように密着して当接する。引き寄せ治具の代りに、前述の引き寄せ用ボルト200aを同じように使用してもよい。引き寄せ治具と引き寄せ用ボルト200aなどとは、引き寄せ用手段を構成する。
In step u5, a pulling step similar to step s6 in FIG. 14 described above is performed. As shown in FIG. 20 (4), a pulling jig is prepared and used at
ステップu6では、前述の図14のステップs4に類似する仮留めステップを行なう。図20(5)のとおり、端部寄りの位置1p、1q、36p、36qにおいて、仮留め用ボルト200を、補剛材156のフランジ171の仮留め用融通孔201を挿通して、仮留め用下穴201に、ねじ込むことによって、補剛材156のフランジ171と下弦材121のウエブ150とを密着して締め付けた仮留め状態とし、肌隙を抑制する。
以下に説明される各図20(6)、(7)および(11)では、白丸内の数字1〜35は、各操作ステップの順序を示し、本件明細書中では、その数字に添え字bを付して示す。
In step u6, a temporary fastening step similar to step s4 in FIG. 14 described above is performed. As shown in FIG. 20 (5), at
In each of FIGS. 20 (6), (7) and (11) described below, the
ステップu7では、図20(6)の1bのとおり、中央寄りの位置18pにおいて、前述の図14のステップs7に類似する下弦材121の支圧接合用下穴削孔ステップと支圧接合ステップとを行なう。補剛材156のフランジ171の支圧接合用下穴197によって、ドリル工具の刃物を案内して下弦材121のウエブ150に支圧接合用下穴198を当て揉み削孔し、位置18pで補剛材156と下弦材121との支圧接合ステップを行なう。
In step u7, as shown in 1b of FIG. 20 (6), at the position near the
ステップu8では、さらに図20(6)の2b〜4bのとおり、中央寄りの位置19p、19q、18qにおいて、下弦材121の支圧接合用下穴削孔ステップと支圧接合ステップとを行なう。
In step u8, as shown in 2b to 4b of FIG. 20 (6), the pilot hole drilling step for bearing pressure joining and the bearing pressure joining step of the
ステップu9では、図20(7)において、前述の図20(6)の1b〜4bの支圧接合の後、中央から左右の端部に向かって、1個所毎に左右交互に、5b〜9bで示される順序で各位置20p、17p、20q、17q、21p、16p、21q、16q、22p、22q毎に、下弦材121の支圧接合用下穴削孔ステップと、補剛材156と下弦材121との支圧接合ステップとから成る操作を、繰返し行なって、補剛材156のフランジ171と下弦材121のウエブ150とを支圧接合する。
In step u9, in FIG. 20 (7), after the pressure bonding of 1b to 4b of FIG. 20 (6) described above, 5b to 9b are alternately left and right at each location from the center toward the left and right ends. For each
支圧接合用下穴削孔ステップと支圧接合ステップとから成る各操作を、各位置毎に繰返す途中で、たとえば、図20(8)のとおり、位置15pにおいて、補剛材156のフランジ171と下弦材121のウエブ150との間に、予め定める管理上限値Δ1(たとえば1mm)以上の肌隙Δ15pがあるとき(Δ1<Δ15p)、端部方向(図20(8)の左方)に隣接する位置14pで、下弦材121の支圧接合用下穴削孔ステップで支圧接合用下穴198を削孔し、支圧接合用下穴197、198を使用して引き寄せ治具または引き寄せ用ボルト200aを使用して、引き寄せて肌隙を無くし、その後、位置15pで補剛材156と下弦材121との支圧接合ステップを行なう。こうして、たとえば、位置22p、15q、22q、14qなどのように、中央から両端部に向かって左右上下交互に支圧接合用下穴削孔ステップと支圧接合ステップとから成る各操作を、図20(9)に示される長手方向左右の両端部における端部範囲225、226を残した予め定める各同一数(たとえば、5)の位置5p、5q:32p、32qに至るまで繰り返す。端部範囲225、226は、そこに小形ボール盤を磁気吸着固定して端部範囲225、226内で支圧接合用下穴198を削孔できるようにする空間を確保するために設けられる。
While each operation consisting of the pilot hole drilling step for bearing pressure joining and the bearing pressure joining step is repeated for each position, for example, as shown in FIG. 20 (8), at the
ステップu10では、図20(9)に示される中央寄りの位置5p、5q〜32p〜32qで補剛材156と下弦材121との支圧接合ステップを行なった後、両端部の端部範囲225、226内の位置1p、1q、36p、36qの仮留め用ボルト200を取り外し、長手方向左右に各同一数(たとえば、4)の端部範囲225、226の上下位置1p〜4p、1q〜4q:33p〜36p、33q〜36qで、補剛材156のフランジ171の支圧接合用下穴197によって、ドリル工具の刃物を案内して下弦材121のウエブ150に支圧接合用下穴198を当て揉み削孔する。
In step u10, after performing a pressure-supporting joining step between the
ステップu11では、図20(10)のとおり、端部範囲225、226の当て揉み削孔操作が完了したとき、たとえば、位置34pまたは35pなどで、補剛材156のフランジ171と下弦材121のウエブ150との間に、予め定める管理上限値Δ1以上の肌隙があるとき、端部方向(図20(10)の右方)に隣接する位置36p、36qで、下弦材121の支圧接合用下穴削孔ステップで支圧接合用下穴198を削孔し、支圧接合用下穴197、198を使用して引き寄せ治具または引き寄せ用ボルト200aを使用して、引き寄せて肌隙を無くし、その後、位置36p、36qで補剛材156と下弦材121との支圧接合ステップを行なう。その後、索条223を外す。
In step u11, as shown in FIG. 20 (10), when the padding drilling operation of the
ステップu12では、図20(11)のとおり、端部範囲225、226の全ての位置1p〜4p、1q〜4q:33p〜36p、33q〜36qで下弦材121のウエブ150に支圧接合用下穴197、198に支圧接合用ボルト181による補剛材156と下弦材121との支圧接合ステップを行なう。
In step u12, as shown in FIG. 20 (11), at all
本件発明者の実験によれば、図12〜図18に示される支圧接合用ボルト181による補剛材156のフランジ171と下弦材121のウエブ150との支圧接合を含む実施の一形態では、気密性について、発泡漏れ試験(JIS Z 2329:2002)によって、支圧接合を備える真空箱内に高度150km相当の気圧を10秒間かけ、圧力差を用いて空気の浸入の確認を行なった。その結果、支圧接合した支圧接合用ボルト181の周辺からの空気の浸入が無いことを確認した。水密性について、防水試験(JIS C 0920:2003)によって、支圧接合を備える試験体の箱をターンテーブルに設置し、1000リットル/分の水を3分間、満遍なく直接かかるIPX6試験、および6気圧の水圧下で、30分間水中に浸漬するIPX8試験を行なった。その結果、支圧接合した支圧接合用ボルト181の周辺から内部への水の浸入が無いことを確認した。したがって、下弦材121は、その閉空間の内面に防水防錆層を必要としない。
According to the experiment of the present inventor, in one embodiment including the pressure bonding between the
本件発明者の実験によれば、前述の図1〜図18の実施の一形態では、補剛材156に生じる応力範囲は、支圧接合用ボルト181の接合位置で最大7.6N/mm2 であるとき、D等級の疲労設計曲線を上回り、C等級相当の疲労強度であることを確認した(強度等級は道路橋示方書による)。
According to the experiment of the present inventor, in one embodiment of FIGS. 1 to 18 described above, the stress range generated in the
図21は、本発明の実施の他の形態の斜視図である。この実施の形態は、前述の実施の形態に類似するが、注目すべきは、下弦材121のウエブ150、151の外表面に、簡略化して示される補剛材156、159が固定されるだけでなく、フランジ152、153の外表面にも補剛材213、214が固定される。補剛材156、159、213、214は、ウエブ150、151およびフランジ152、153に沿って、それらの橋軸方向である幅方向の中央で橋軸直角方向に延びる。
FIG. 21 is a perspective view of another embodiment of the present invention. This embodiment is similar to that of the previous embodiment, but it should be noted that the
図22(1)は、図21の下弦材121の簡略化した断面図である。地震時に下弦材121には、図21の矢符215、216の圧縮荷重が作用する。耐震補強されたウエブ150、151およびフランジ152、153は、それらの幅方向端部と簡略化して示される補剛材156、159、213、214との間で、仮想線150e、151e、152e、153eで示されるとおり、比較的小さな面外の座屈変形をし、大きな変形が避けられ、破壊が防がれる。
22 (1) is a simplified cross-sectional view of the
図22(2)は、従来の下弦材121の断面図である。従来の下弦材121には、本発明に従う補剛材156、159、213、214が設けられず、耐荷力が小さい。したがって、地震時に、ウエブ150、151およびフランジ152、153はそれぞれ全体として、仮想線150f、151f、152f、153fで示されるとおり、比較的大きな面外の座屈変形をし、破壊に至る、という問題がある。本発明は、補剛材156、159、さらには補剛材213、214によって、この問題を解決する。
FIG. 22 (2) is a cross-sectional view of the conventional
前述の図21、図22(1)の実施の形態によれば、補剛材156、159、213、214によって耐震補強された下弦材121の各ウエブ150〜153の幅厚比パラメータRR (板の座屈に関するパラメータ)は、式1で表わされる。
図23は、前述の実施の形態における幅厚比パラメータRR と耐荷力である終局強度σcr/σy との関係を示す図である。図23のラインL1は、この実施の形態における基準耐荷力曲線を示す。この実施の形態では、前記パネル数nを2にできるので、補剛材156、159、213、214が設けられない従来の下弦材121(図22(2))における前記パネル数nが1である構成に比べて幅厚比パラメータRR を、図21の左向きの白抜き矢符のとおり小さくできる。したがって、σcr を座屈時の応力度とするとき、耐荷力である終局強度σcr/σy を図21の上向きの白抜き矢符のとおり大きく向上できることが判る。
FIG. 23 is a diagram showing the relationship between the width-thickness ratio parameter RR and the ultimate strength σ cr / σ y , which is the load bearing capacity, in the above-described embodiment. Line L1 in FIG. 23 shows a reference load bearing curve in this embodiment. In this embodiment, since the number of panels n can be set to 2, the number of panels n in the conventional lower chord member 121 (FIG. 22 (2)) to which the
図24は、本発明の実施のさらに他の形態の下弦材121の断面図である。この実施の形態は、前述の実施の形態に類似するが、注目すべきは、下弦材121の各ウエブ150、151の外表面に2本の補剛材231、232、233、234がそれぞれ固定される。補剛材155〜159、231〜234は、上下のフランジ152、153間の上下方向の距離を1/3に等間隔に分けた位置に固定される。この実施の形態では、各ウエブ150、151の幅厚比パラメータRR における前記パネル数nを3にできるので、前述の実施の形態に比べて幅厚比パラメータRR をさらに小さくでき、終局強度σcr/σy を大きく向上できる。
FIG. 24 is a cross-sectional view of the
補剛材155〜159、231〜234は、T形断面に代えてL形断面を形成するフランジとリブとを有する構成であってもよく、下弦材121のウエブ150、151のみに設けられてもよいが、フランジ152、153のみに設けられてもよく、下弦材121の代りに閉断面部材である上弦材112または中弦材117に設けられてもよく、これらのうちの複数の弦材112、117に設けられてもよく、さらに、前述のまたはその他の垂直材、斜材などを含む閉断面部材の外表面に設けられてもよい。
The
本発明の耐震補強構造は、既設の鋼橋に関連して実施できるが、新たに架設される鋼橋の閉断面部材のためのウエブ、フランジなどにも実施できる。本発明は、鋼橋以外の鋼構造などの技術分野においても実施できる。 The seismic reinforcement structure of the present invention can be implemented in relation to an existing steel bridge, but can also be implemented in a web, a flange, or the like for a closed cross-section member of a newly erected steel bridge. The present invention can also be carried out in technical fields such as steel structures other than steel bridges.
100 鋼橋
103 主塔
104 トラス桁
110 横トラス
121 下弦材
145、148 ダイヤフラム
150、151 ウエブ
152、153 フランジ
155〜159、213、214、231〜234 鋼製補剛材
171 フランジ
172 リブ
181 支圧接合用ボルト
186、187 支圧接合孔
197、198 支圧接合用下穴
200 仮留め用ボルト
200a 引き寄せ用ボルト
201 仮留め用融通孔
201a 引き寄せ用操作孔
202 仮留め用下穴
202a 引き寄せ用係止穴
100
Claims (9)
鋼製閉断面部材は、閉空間を形成するウエブおよびフランジを有し、その閉空間内にダイヤフラムを備え、
鋼製補剛材と支圧接合用ボルトとを含み、
鋼製補剛材は、T形断面またはL形断面を形成するフランジとリブとを有し、鋼製閉断面部材に沿って、鋼製補剛材のフランジが鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジの外表面に、ダイヤフラムの位置を避けて、配置され、
鋼製補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとを貫通して、鋼製補剛材と鋼製閉断面部材との長手方向に間隔をあけて列を成して、複数の支圧接合用下穴が予めそれぞれ削孔され、
支圧接合用ボルトは、高強度ボルトによって実現されるワンサイドボルトであって、支圧接合用下穴の内径D11を超える外径D21(D11<D21)を有するおねじが刻設される軸部を有し、鋼製補剛材のフランジから鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジに向けて支圧接合用下穴に、ねじ込まれることによって、めねじを自ら形成しながら進んで支圧接合孔を形成し、鋼製補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとを支圧接合することを特徴とする鋼橋の鋼製閉断面部材の座屈防止構造。 It is a buckling prevention structure for steel closed cross-section members of steel bridges.
The steel closed section member has webs and flanges that form a closed space, with a diaphragm in the closed space.
Includes steel stiffeners and bearing bolts
Steel stiffeners, and a flange and ribs that form a T-shaped cross section or L-shaped cross-section, along the steel closed-section member, the flanges of the steel stiffeners of steel closed-section member web or Placed on the outer surface of the flange, avoiding the position of the diaphragm,
Through the web or flange of the flange and the steel closed-section member of the steel stiffener, in a row at intervals in the longitudinal direction of the steel stiffeners and the steel closed-section member, a plurality Preliminary holes for bearing pressure joining are drilled in advance.
The bearing bearing bolt is a one-side bolt realized by a high-strength bolt, and has a shaft portion on which a male screw having an outer diameter D21 (D11 <D21) exceeding the inner diameter D11 of the bearing bearing pilot hole is engraved. has, formed into a web or under a pressure bearing joint hole toward the flange of the steel closed-section member from the flange of the steel stiffeners, by being screwed, the willing Bearing joining hole while forming itself an internal thread and, anti-buckling structure of steel closed-section member of steel bridge that the web or flange of the flange and the steel closed-section member of the steel stiffener, characterized in that bearing capacity bonding.
鋼製補剛材による補剛範囲は、主塔寄りのダイヤフラム間に選ばれることを特徴とする請求項3に記載の鋼橋の鋼製閉断面部材の座屈防止構造。 The horizontal truss chord material is a lower chord material,
The buckling prevention structure for a steel closed cross-section member of a steel bridge according to claim 3, wherein the stiffening range of the steel stiffener is selected between the diaphragms near the main tower.
鋼製閉断面部材は、閉空間を形成するウエブおよびフランジを有し、閉空間内にダイヤフラムを備え、
鋼製補剛材と支圧接合用ボルトとを準備し、
鋼製補剛材は、T形断面またはL形断面を形成するフランジとリブとを有し、鋼製補剛材のフランジには、複数の支圧接合用下穴を、鋼製補剛材の長手方向に間隔をあけて列を成して削孔する鋼製補剛材の支圧接合用下穴削孔ステップを行ない、
鋼製補剛材のフランジを、鋼製閉断面部材に沿って鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジの外表面にダイヤフラムの位置を避けて配置し、
鋼製補剛材のフランジの支圧接合用下穴によって、ドリル工具の刃物を案内して鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジに支圧接合用下穴を削孔する鋼製閉断面部材の支圧接合用下穴削孔ステップを行ない、
支圧接合用ボルトは、高強度ボルトによって実現されるワンサイドボルトであって、支圧接合用下穴の内径D11を超える外径D21(D11<D21)を有するおねじが刻設される軸部を有し、
支圧接合用ボルトを、鋼製補剛材のフランジから鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジに向けて支圧接合用下穴に、ねじ込むことによって、めねじを自ら形成しながら進んで支圧接合孔を形成し、鋼製補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとを支圧接合する鋼製補剛材と鋼製閉断面部材との支圧接合ステップを行なうことを特徴とする鋼橋の鋼製閉断面部材の座屈防止構造の施工方法。 It is a construction method of a buckling prevention structure for a steel closed cross-section member of a steel bridge.
The steel closed section member has webs and flanges that form a closed space and has a diaphragm in the closed space.
Prepare steel stiffeners and bolts for bearing pressure joints,
The steel stiffener has a flange and a rib forming a T-shaped cross section or an L-shaped cross section, and the flange of the steel stiffener has a plurality of pilot holes for bearing pressure joining in the flange of the steel stiffener. Perform a pilot hole drilling step for bearing pressure joining of steel stiffeners that drill holes in rows at intervals in the longitudinal direction.
The flange of the steel stiffener, avoiding the position of the diaphragm on the outer surface of the web or flange of the steel closed-section member along the steel closed-section member disposed,
A pilot hole for pressure-bearing joining of a flange of a steel stiffener guides the cutting tool of a drill tool to drill a pilot hole for pressure-bearing joining in the web or flange of a steel closed-section member. Perform the combined pilot hole drilling step,
The bearing bearing bolt is a one-side bolt realized by a high-strength bolt, and has a shaft portion on which a male screw having an outer diameter D21 (D11 <D21) exceeding the inner diameter D11 of the bearing bearing pilot hole is engraved. Have and
By screwing the bearing bearing bolt from the steel stiffener flange toward the web or flange of the steel closed cross section member into the bearing bearing pilot hole, the female screw is formed and the bearing bearing hole is advanced. forming a, and characterized by performing Bearing bonding step between the steel stiffeners and the steel closed section member for bearing capacity joining the web or flange of the flange and the steel closed-section member of the steel stiffener Construction method of buckling prevention structure for steel closed cross section members of steel bridges.
鋼製補剛材の長手方向両端部寄りで鋼製補剛材のフランジには仮留め用ボルトのための仮留め用融通孔を削孔する仮留め用融通孔削孔ステップを行ない、この仮留め用融通孔は、支圧接合用下穴の内径D11に等しい内径D32を有し、
鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジに、支圧接合用下穴の内径D11未満の内径D12(D12<D11)を有する仮留め用下穴を削孔する鋼製閉断面部材の仮留め用下穴削孔ステップを行ない、
仮留め用ボルトの軸部の外径D22は、仮留め用下穴の内径D12を超える値に選ばれ(D12<D22<D11)、
仮留め用ボルトを、鋼製補剛材のフランジの仮留め用融通孔を挿通して、仮留め用下穴に、ねじ込むことによって、めねじを自ら形成しながら進んで鋼製補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとを密着した仮留め状態とする仮留めステップを行ない、
この仮留め状態で、鋼製閉断面部材の前記支圧接合用下穴削孔ステップ、および鋼製補剛材と鋼製閉断面部材との前記支圧接合ステップを行ない、
その後、仮留め用ボルトを取り外して仮留め用下穴の内径D12を支圧接合用下穴の内径D11に拡径し、支圧接合用ボルトによって、鋼製補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとを支圧接合する仮留め拡径支圧接合ステップを行なうことを特徴とする請求項5に記載の鋼橋の鋼製閉断面部材の座屈防止構造の施工方法。 Prepare a temporary fastening bolt having a shaft portion on which a male screw having an outer diameter D22 (D22 <D11), which is less than the inner diameter D11 of the pilot hole for bearing pressure joining, is engraved.
The flange of the steel stiffeners in the longitudinal direction both end portions near the steel stiffener performs pinning flexibility hole boring step of boring the pinning flexibility hole for the preliminary fixing bolt, the temporary The fastening accommodation hole has an inner diameter D32 equal to the inner diameter D11 of the pilot hole for bearing pressure joining.
The web or flange of the steel closed-section member, the hole under a preliminary fixing of the steel closed-section member which drilling under a temporary fixing hole having an inner diameter less than the inner diameter D11 of the hole under a Bearing junction D12 (D12 <D11) Perform the drilling step,
The outer diameter D22 of the shaft portion of the temporary fastening bolt is selected to have a value exceeding the inner diameter D12 of the temporary fastening pilot hole (D12 <D22 <D11).
By inserting the temporary fastening bolt into the temporary fastening pilot hole by inserting the temporary fastening flexible hole of the flange of the steel stiffener and screwing it into the temporary fastening pilot hole, the steel stiffener advances while forming a female screw by itself. Perform a temporary fastening step to temporarily fasten the flange and the web or flange of the steel closed cross-section member in close contact with each other.
In this temporarily fastened state, performs the bearing capacity bonding step between the bearing capacity pilot hole drilling step for joining, and the steel stiffeners and the steel closed-section member of the steel closed section member,
Thereafter, the inner diameter D12 of the temporary fastening under holes to remove the temporary fastening bolt is enlarged in inner diameter D11 of the hole under a pressure bearing joint, the bearing capacity joining bolts, flanges and steel closed-section member of the steel stiffener The method for constructing a buckling prevention structure for a steel closed cross-section member of a steel bridge according to claim 5, wherein a temporary fastening expansion diameter bearing jointing step of bearing-bonding the web or flange of the steel bridge is performed.
鋼製補剛材の長手方向中央寄りで鋼製補剛材のフランジには引き寄せ用手段のための引き寄せ用操作孔を削孔する引き寄せ用操作孔削孔ステップを行ない、
仮留めステップによる仮留め状態で、鋼製閉断面部材の前記支圧接合用下穴削孔ステップを行なう前に、
鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジに、支圧接合用下穴の内径D11未満の内径D12a(D12a<D11)を有する引き寄せ用係止穴を削孔する鋼製閉断面部材の引き寄せ用係止穴削孔ステップを行ない、
引き寄せ用手段によって、鋼製補剛材のフランジの引き寄せ用操作孔と引き寄せ用係止穴とに関連して、引き寄せ用操作孔の側からの操作によって、鋼製補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとを密着した引き寄せ状態とする引き寄せステップを行ない、
この引き寄せ状態で、鋼製閉断面部材の前記支圧接合用下穴削孔ステップ、および鋼製補剛材と鋼製閉断面部材との前記支圧接合ステップを行ない、
その後、引き寄せ用手段を、引き寄せ用操作孔の側からの操作によって、取り外して、引き寄せ用操作孔の内径D32aおよび引き寄せ用係止穴の内径D12aを支圧接合用下穴の内径D11に拡径し、支圧接合用ボルトによって、鋼製補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとを支圧接合する引き寄せ拡径支圧接合ステップを行なうことを特徴とする請求項6に記載の鋼橋の鋼製閉断面部材の座屈防止構造の施工方法。 Prepare a means of attraction,
Performs drawn for operation hole boring step of boring the operation hole for attracting for means for attracting the flange steel stiffeners in the longitudinal direction close to the center of the steel stiffeners,
Before performing the pilot hole drilling step for pressure-bearing joining of the steel closed cross-section member in the temporary fastening state by the temporary fastening step,
The web or flange of the steel closed-section member, engaging a drawn steel closed-section member to drilling the drawn for locking hole has an inner diameter less than the inner diameter D11 of the hole under a Bearing junction D12a (D12a <D11) Tomeana Perform the drilling step,
The drawn-along means, in relation to the steel stiffener flange attracted manipulation hole and attracted a locking hole of the, by the operation from the side of attraction for operation hole, the flange and made of steel of the steel stiffener Perform the pulling step to bring the web or flange of the closed cross-section member into close contact with the web or flange.
In this pulled state, performs the bearing capacity bonding step between the bearing capacity pilot hole drilling step for joining, and the steel stiffeners and the steel closed-section member of the steel closed section member,
After that, the pulling means is removed by an operation from the side of the pulling operation hole, and the inner diameter D32a of the pulling operation hole and the inner diameter D12a of the pulling locking hole are expanded to the inner diameter D11 of the pilot hole for bearing pressure joining. , by Bearing joint bolt, according to claim 6, characterized by performing enlarged Bearing bonding step attracted to bearing capacity joining the web or flange of the flange and the steel closed-section member of the steel stiffener Construction method of buckling prevention structure for steel closed cross section members of steel bridges.
引き寄せ用操作孔削孔ステップでは、鋼製補剛材の長手方向中央寄りで鋼製補剛材のフランジには引き寄せ用ボルトのための引き寄せ用操作孔を削孔し、
鋼製閉断面部材の引き寄せ用係止穴削孔ステップでは、
鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジに、支圧接合用下穴の内径D11未満の内径D12a(D12a<D11)を有する引き寄せ用係止穴を削孔し、
引き寄せ用ボルトの軸部の外径D22aは、引き寄せ用係止穴の内径D12aを超える値に選ばれ(D12a<D22a<D11)、
引き寄せステップでは、引き寄せ用ボルトを、鋼製補剛材のフランジの引き寄せ用操作孔を挿通して、引き寄せ用係止穴に、ねじ込むことによって、めねじを自ら形成しながら進んで鋼製補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとを密着した引き寄せ状態とし、
引き寄せ拡径支圧接合ステップでは、引き寄せ用ボルトを、引き寄せ用操作孔の側からの操作によって、取り外して行なうことを特徴とする請求項7に記載の鋼橋の鋼製閉断面部材の座屈防止構造の施工方法。 The pulling means is a pulling bolt having a shaft portion on which a male screw having an outer diameter D22a (D22a <D11), which is less than the inner diameter D11 of the pilot hole for bearing pressure joining, is engraved.
The drawn for operation hole drilling step, and drilling the drawn for operation hole for the bolt attracted to the flange of the steel stiffeners in the longitudinal direction close to the center of the steel stiffeners,
In the locking hole drilling step for pulling steel closed cross-section members,
A pulling locking hole having an inner diameter D12a (D12a <D11) smaller than the inner diameter D11 of the pilot hole for bearing pressure joining is drilled in the web or flange of the steel closed cross-section member.
The outer diameter D22a of the shaft portion of the pulling bolt is selected to have a value exceeding the inner diameter D12a of the pulling locking hole (D12a <D22a <D11).
The drawn step, the drawn bolt, is inserted a flange drawn for operation hole of the steel stiffeners, to attract a locking hole, by screwing, steel stiffening proceeds while forming itself an internal thread The flange of the material and the web or flange of the steel closed cross-section member are brought into close contact with each other.
The buckling of a steel closed cross-section member of a steel bridge according to claim 7, wherein the pulling bolt is removed by an operation from the side of the pulling operation hole in the pulling diameter expansion bearing pressure joining step. Construction method of prevention structure.
鋼製補剛材と支圧接合用ボルトとを含み、
鋼製補剛材は、T形断面またはL形断面を形成するフランジとリブとを有し、鋼製閉断面部材に沿って、鋼製補剛材のフランジが鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジの外表面に、ダイヤフラムの位置を避けて、配置され、
鋼製補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとを貫通して、鋼製補剛材と鋼製閉断面部材との長手方向に等しい間隔をあけて列を成して、複数の同一構造を有する支圧接合用下穴が予めそれぞれ削孔され、
複数の各支圧接合用ボルトは、同一構造を有し、高強度ボルトによって実現されるワンサイドボルトであって、支圧接合用下穴の内径D11を超える外径D21(D11<D21)を有するおねじが刻設される軸部を有し、鋼製補剛材のフランジから鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジに向けて支圧接合用下穴に、ねじ込まれることによって、めねじを自ら形成しながら進んで支圧接合孔を形成し、鋼製補剛材のフランジと鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジとを支圧接合し、
鋼製補剛材のフランジおよび鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジ、ならびに支圧接合用ボルトの機械的強度を、
鋼製閉断面部材に予め定める長手方向の圧縮荷重が作用したとき、列を成す支圧接合用ボルトのうち、列の中央寄りに存在する支圧接合用ボルトに比べて列の端部寄りに存在する支圧接合用ボルトが、鋼製閉断面部材のウエブまたはフランジの支圧接合孔からの引抜きを生じることなく、かつその列の少なくとも端部寄りに存在する支圧接合用ボルトの軸部が剪断破壊しないように、定めることを特徴とする鋼橋の鋼製閉断面部材の座屈防止構造の設計方法。 The steel closed section member of a steel bridge has webs and flanges that form a closed space, with a diaphragm in the closed space.
Includes steel stiffeners and bearing bolts
Steel stiffeners, and a flange and ribs that form a T-shaped cross section or L-shaped cross-section, along the steel closed-section member, the flanges of the steel stiffeners of steel closed-section member web or Placed on the outer surface of the flange, avoiding the position of the diaphragm,
Through the web or flange of the flange and the steel closed-section member of the steel stiffener, in rows spaced an equal interval in the longitudinal direction of the steel stiffeners and the steel closed section member, Preliminary holes for bearing pressure joining having the same structure are drilled in advance.
Each of the plurality of bearing bearing bolts has the same structure and is a one-side bolt realized by a high-strength bolt, and has an outer diameter D21 (D11 <D21) exceeding the inner diameter D11 of the pilot hole for bearing pressure joining. has a shaft portion which screw is engraved, the web or under a pressure bearing joint hole toward the flange of the steel closed-section member from the flange of the steel stiffeners, by being screwed, to form their own internal threads while forming a bearing capacity junction hole advances, and a web or flange of the flange and the steel closed-section member of the steel stiffener and Bearing junction,
Mechanical strength of steel stiffener flanges and webs or flanges of steel closed section members, as well as bearing bolts.
When a predetermined longitudinal compressive load is applied to the steel closed cross section member, it exists closer to the end of the row than the bearing bolts that exist near the center of the row among the bolts for bearing pressure joining in the row. The bearing bolt does not pull out from the web or flange bearing hole of the steel closed cross section, and the shaft of the bearing bolt located at least near the end of the row does not break by shearing. As described above, a method for designing a buckling prevention structure for a steel closed cross section member of a steel bridge, which is characterized by being defined.
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