JPH047403B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼桁と床版コンクリートとを組合わ
せた鋼合成桁およびその架設工法に関し、特に、
コンクリート断面に生ずる引張応力を打消すだけ
の圧縮応力を予め導入するプレストレツシングに
伴う応力が鋼桁に残留しないようにしたものであ
る。

（従来の技術） 一般に、橋梁用または高速自動車道用として、
鋼桁とコンクリート床版とをずれ止めを介して組
合わせた鋼合成桁における床版コンクリートの断
面については、あらゆる設計荷重のもとで、すべ
ての部分に圧縮応力のみが生じて、圧縮応力に強
い床版コンクリートが、その断面の全面に亘つて
有効に作用することが望まれる。したがつて、何
れかの原因で床版コンクリートの断面に引張応力
が生ずることが判明した場合には、その引張応力
を打消すに必要な圧縮応力を予め導入しておく処
置、すなわち、いわゆるプレストレツシングが床
版コンクリートに施されるのが一般である。すな
わち、第２図ａ，ｂに示すように、架設を完了し
た鋼桁２の上フランジ４の上面に、適切な間隔で
多数のずれ止め３を溶接した後に、通例、鋼桁１
の長手方向に沿い、ピアノ線等の鋼材を内蔵した
シース５を適切な間隔で多数配列するとともに所
要の鉄筋構造を組立てたうえで、コンクリートを
打設して床版コンクリート１を形成する。かかる
構成の床版コンクリート１の例えば長手方向に生
ずる引張応力に対してプレストレツシングを施す
ために、シース４内のピアノ線等の両端を引張つ
て床版コンクリート１の端面７にそれぞれ固定
し、予測される引張応力に匹敵する圧縮応力を予
め床版コンクリート１に加えるようにするのが、
従来のプレストレツシング実施の態様であつた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、かかる態様の従来のプレストレ
ツシング実施に際しては、床版コンクリート１の
コンクリートが、鋼桁２の上フランジ４に溶接し
たずれ止め３と一体になつて、すでに硬化してい
るので、予め加えた圧縮応力、すなわち、プレス
トレスは、床版コンクリート１と鋼桁２との合成
断面に加わることになる。したがつて、上述の実
施態様による従来のプレストレツシングに要する
加力の一部、例えば、本発明者の試算によれば25
％程度が鋼桁２を変形させることに消費され、鋼
桁２には「プレストレツシングに伴う応力」が止
むを得ず残留するという好ましからぬ結果となる
のみならず、余分の加力を行なうために、余分の
シースを配設して余分の加工作業を実施する必要
があり、甚だ不経済である、という問題点があつ
た。

本発明の目的は、上述した従来の問題点を解決
し、プレストレツシングの実施に際して、従来は
鋼桁の上フランジ上にずれ止めを直接溶接し、そ
の上フランジ上に床版コンクリートを形成してい
たのに対し、鋼桁の上フランジに高力ボルトによ
つて締結した別のフランジ上にずれ止めを溶接し
てその上に床版コンクリートを形成することによ
り、鋼桁と床版コンクリートとの間の結合を絶
ち、本来プレストレスを必要とするコンクリート
断面のみにプレストレスを与えて、鋼桁には無用
の応力を残留させず、必要最小限度の加力で足り
るようにした鋼合成桁およびその架設工法を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段） 上述した目的を達成するために、本発明鋼合成
桁は、ずれ止めを溶接したフランジ上に鋼材を内
蔵したシースおよび鉄筋を組立ててコンクリート
を打設するとともに前記鋼材に引張力を加えて形
成したプレストレス床版コンクリートの当該フラ
ンジを鋼桁の上フランジ上に油脂層を介して配設
し、当該上フランジに前記フランジを高力ボルト
により締結したことを特徴とするものである。

また、本発明による鋼合成桁の架設工法は、架
設を完了した鋼桁の上フランジ上に、油脂層を介
し、ずれ止めを溶接したフランジを配設して高力
ボルトにより前記上フランジに仮締めする工程
と、 前記フランジ上に鋼材を内蔵したシースおよび
鉄筋を組立ててコンクリートを打設し、床版コン
クリートを完成する工程と、 前記シースに内蔵した前記鋼材の両端を前記床
版コンクリートの端面に固定する工程と、 前記高力ボルトを本締めした後に前記シース内
にモルタルを注入する工程と を順次に施すことを特徴とするものである。

（作用） 上述の特徴を有する本発明鋼合成桁およびその
架設工法においては、床版コンクリートの断面に
必要最小限度の引張力を加えて、鋼桁には無用の
応力を残留させることなく、適切にプレストレツ
シングを施すことができる。

（実施例） 以下に図面を参照して実施例につき本発明を詳
細に説明する。

第２図に示した従来の鋼合成桁と同様に支間が
比較的長い鋼桁を用いた場合における本発明鋼合
成桁の要部の詳細な構成の例を、各部の断面につ
いて、第１図ａ〜ｃにそれぞれ示す。

図示の構成例においては、まず、架設を完了し
た鋼桁２における上フランジ１４の板厚の変化を
ならして、上フランジ１４の上面を平坦かつ平滑
にするとともに、上フランジ１４の現場継手は現
場溶接し、上側の余盛を平滑に仕上げておく。さ
らに、上フランジ１４における長手方向の縁辺部
には、図示のように、鋼板からなるタブプレート
１３を溶接しておく。かかる加工を施した鋼桁２
における上フランジ１４の平滑面上に、潤滑材と
して油脂類を一面に塗布したうえで、厚さ10mm以
上の軟鋼板よりなる第２フランジ１１を、上フラ
ンジ１４と長手方向の端縁を揃えた状態で重ねて
配設する。この軟鋼板よりなる第２フランジ１１
は、後述するように、コンクリートを打設して形
成した床版コンクリート１の合成断面の一部材と
して一体に作用する。また、この第２フランジ１
１は、上述した床版コンクリート１を鋼桁２に結
合させるために、図示のように、軟鋼材よりなる
フイラ９を介し、上フランジ１４に溶接したタブ
プレート１３に例えばトルシア型の高力ボルト６
により締結して固定する。なお、その際に第２フ
ランジ１１およびタブプレート１３に設けるボル
ト穴は、鋼桁２の長手方向のスロツト状に形成し
て、第２フランジ１１を上フランジ１４に固定す
る位置を相対的にずらし得るようにしておく。ま
た、締結に使用する高力ボルト６は、ボルト頭が
後にコンクリート中に埋設されるのであるから、
リベツト状のボルト頭を有し、ねじの先端部でナ
ツトに対し固定し得るとともに、所定値を超えた
締付けトルクに対して剪断されるトルシア型とす
るのが好適である。

上述のように構成する第２フランジ１１の上面
には、適切に分散させて、コンクリートずれ止め
３を例えば図示のように溶接する。なお、ずれ止
め３は、その種類や型式の如何を問わない。かか
る第２フランジ１１上に、コンクリート打設のた
めの鉄筋および第２図につき前述したと同様のプ
レストレツシングのための鋼材を内蔵したシース
５を適切に配設して組立てたうえでコンクリート
を打設し、所要の床版コンクリート１を形成す
る。なお、シース５に内蔵する鋼材５は、例えば
いわゆるピアノ線など、鋼線、撚り鋼線、鋼棒等
を適切に選択して使用する。

上述のように構成する本発明鋼合成桁は、つぎ
に述べるような手順の工法によつて順次に架設す
るのが好適である。

(1) 鋼桁２の架設を完了した後に、その上フラン
ジ１４の上面４に、潤滑材として例えばグリー
スなどの油脂類を一面に塗布する。

(2) 鋼桁２における上フランジ１４の上面４上
に、ずれ止め３を適切に分散させて溶接した第
２フランジ１１を重ねて配置し、その第２フラ
ンジ１１の縁辺部と上フランジ１４に溶接して
あるタグプレート１３とを、フイラ９を介し、
高力ボルト６により仮締めして、仮に固定す
る。

(3) 第２フランジ１１上に、床版コンクリート１
用の鉄筋とプレストレツシング用のピアノ線等
の鋼材を内蔵したシース５とを適切に組立てた
うえで、コンクリートを打設して養生し、床版
コンクリート１を完成する。

(4) 鋼桁２の支間中点以外に位置する高力ボルト
６をすべて完全に緩め、鋼桁２の上フランジ１
４に対し、その支間中点以外においては、プレ
ストレスを加えたときに第２フランジ１１がそ
のプレストレスに応じて摺動し得るようにす
る。

(5) 各シース５内のコンクリート・プレストレツ
シング（PC）用のピアノ線等の鋼材の両端に
所定の引張力に達するまで加力し、その鋼材の
両端に結合させたボルト・ナツトにより、その
両端を床版コンクリート１の端面に固定する。

(6) 必要に応じ、床版コンクリート１上に、振動
機８を用いて、桁端から支間中点に向けて、繰
返し移動させながら振動を与え、プレストレツ
シングに際して鋼桁２の上フランジ１４の上面
４と第２フランジ１１との間に生ずる摩擦を減
少させ、プレストレスに応じて第２フランジ１
１が相対的に摺動し易くなるようにする。

(7) 上述した振動の作用効果によつてPC鋼材の
引張力が減少して緩みが生ずる度毎に、再度加
力して所定の引張力を維持する。

(8) PC鋼材に導入するプレストレスが予想の引
張力を打消すに必要な所定の値に達して安定し
たときには、必要なプレストレツシングが完了
したのであるから、すべての高力ボルトを本締
めして完全に固定した後に、すべてのシース５
内にモルタルを注入して、床版コンクリート１
全体を隙間なく硬化させる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明の鋼合
成桁は、引張力を加えた後のプレストレス床版コ
ンクリートのフランジと鋼桁の上フランジとを高
力ボルトによつて締結してあるので、床版コンク
リートに生ずる引張応力を打消すために施すプレ
ストレツシングの加力の一部が従来のように鋼桁
の上フランジに加わることがない。

したがつて、本発明の鋼合成桁の架設工法に関
しては、床版コンクリートに施すプレストレツシ
ングを必要最小限の加力により経済的に施工する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃは本発明鋼合成桁の要部の構
成例を各部についてそれぞれ示す断面図、第２図
ａおよびｂは従来の鋼合成桁の概略構成の例をそ
れぞれ示す側面図および各部断面図である。 １…床版コンクリート、２…鋼桁、３…ずれ止
め、４…フランジ上面、５…シース、６…高力ボ
ルト、７…コンクリート端面、８…振動機、９…
フイラ、１１…第２フランジ、１３…タブプレー
ト、１４…上フランジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ずれ止めを溶接したフランジ上に鋼材を内蔵
   したシースおよび鉄筋を組立ててコンクリートを
   打設するとともに前記鋼材に引張力を加えて形成
   したプレストレス床版コンクリートの当該フラン
   ジを鋼桁の上フランジ上に油脂層を介して配設
   し、当該上フランジに前記フランジを高力ボルト
   により締結したことを特徴とする鋼合成桁。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の鋼合成桁におい
   て、前記高力ボルトをトルシア型高力ボルトとし
   たことを特徴とする鋼合成桁。 ３ 架設を完了した鋼桁の上フランジ上に、油脂
   層を介し、ずれ止めを溶接したフランジを配設し
   て高力ボルトにより前記上フランジに仮締めする
   工程と、 前記フランジ上に鋼材を内蔵したシースおよび
   鉄筋を組立ててコンクリートを打設し、床版コン
   クリートを完成する工程と、 前記シースに内蔵した前記鋼材の両端を前記床
   版コンクリートの端面に固定する工程と、 前記高力ボルトを本締めした後に前記シース内
   にモルタルを注入する工程と を順次に施すことを特徴とする鋼合成桁の架設工
   法。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の架設工法におい
   て、前記床版コンクリートの端面に前記シースに
   内蔵した前記鋼材の両端をプレストレツシングの
   後に固定するにあたり、前記鋼桁の所定の不動点
   以外に位置する前記高力ボルトをすべて予め緩め
   るとともに、前記床版コンクリートに振動機によ
   り振動を与えながら前記シースに内蔵した前記鋼
   材の両端に所定の引張力を加えることを特徴とす
   る鋼合成桁の架設工法。 ５ 特許請求の範囲第３項または第４項記載の架
   設工法において、前記高力ボルトをトルシア型高
   力ボルトとしたことを特徴とする鋼合成桁の架設
   工法。