~ よ

側 径 間 Ll 中 央 径 間 L2 

16 x 2. 5^二 40m 20 x 2.  5= 50m  24 x 2.  5= 60m  30 x 2.  5= 75m  32x 2.5= 80m  40 x 2.  5=100m 

コ ン ク リ ー ト の 許 容 応 力 度

単 位 :kgf/cm²(x 9.  8x 10‑²MPa) 

壬aハ又A  計 基 準 強 度 1000  400 

曲 げ 圧 縮 応 力 度 設 計 荷 重 作 用 時 275  140 

ーーー‑'

曲 げ 引 張 応 力 度 設 計 荷 重 作 用 時

。 。

斜 ヲ￨ 張 応 力 度 37  20 

のζ

1し

p 

C

鋼 材 の 許 容 応 力 度

単 位 :kgf/cm²(x9.8x10‑²MPa)  表‑4.2.2 

P C鋼 材

検討タ イ プ ス ラ ブ トラ ス 構 造 合 成 卜 ラ ス 構 造 支 間 L (m)  50  75  100  50  75  100 

構 ^同Eコ]  H (m)  3.  3  5.  0  6.  7  3.  3  5. 0  6.7 

床版厚 上 床 版 20  20  20  27  27  27  t (cm) _{下 床 版} 20  20  20(30)  27  27  27(35) 

断 面 積 上 床 版 2.24  2.40  2.  60  3. 03  3. 18  3.  40  A ( m² )  下 床 版

1 .  

44 

1 .  

60 

1 .  

80 

1 .  

95  2.  10  2.32 

卜ラス 標 準 部 30 x 30  40 x 40  45 x 50  40 x 55  50 x 60  60 x 70  ( cT m)  _{支 点 部} 30 x 35  40 x 40  45 x 50  40 x 55  50 x 70  60 x 90 

表 ‑4.2.4解 析 モ デ ル 標 準 部 主 要 寸 法 鋼 材 種 別 SBPR930/1180 ゆ32

引 張 強 度 12，000 

降 伏 点 応 力 度 9，500 

プ レ ス ト レ ッシ ン グ 直 後 8，070 

設 計 荷 重 作 用 時 7， 120 

'1:1ニ 1 0  

構 造 寸 法

4.  2.  2構

︑1/

' P

﹄ム/E¥ 

検 討 し た 解 析 モ デ ル の 標 準 的 な 構 造 図 を 図‑4.2. 1に 、 支 間 割 お よ び ト ラ ス 配 な お 、 橋 軸 方 向 の ト ラ ス 間 隔 は プ レ キ ャ ス 卜 部 材 の 製 作 、 運 搬 な ど を 考 慮 し て す べ て2.5mとするロ

ま た 、 主 要 寸 法 を 表 ‑4.2.4に 示 す。 置 を 表 ‑4.2.3に 示 す。

)内 は 支 点 上 の 床 版 厚 ね じ り お よ び 橋

支 点 上 断 面 で は ト ラ ス 部 材 間 を 充 填 し て 壁 構 造 と す る 。また、

高 欄 な ど の 橋 面 荷 重 と し て は 卜 ラ ス 、 床 版 、 横 桁 の 自 重 と 舗 装 、 地覆、

(2)荷 荷 中 間 横 桁 ( プ レ

に 示 すFEM解 析 の 結 果 に よ り 、 キ ャ ス 卜 部 材 ) を25m間 隔 に 配 置 し て い る。

軸 直 角 方 向 の 剛 性 に 対 し て は (4)

111  110 

お よ び 一 等 橋 と し て の 活 荷 重(TL‑20)を 考 慮 す る 。 ま た 、 架 設 時 の 荷 重 と し て は こ れ に 手 延 べ 桁 の 自 重 ， お よ び 架 設 段 階 に 応 じ た 構 造 系 で の 自 重 を 考 え る 。

(3) 使 用 材 料

ス ラ ブ ト ラ ス 構 造 で は f' c k 

= 

1 0 0 0 k g f / cnr (9 8.  0 M P a ) の 高 強 度 コ ン ク リ ー ト を 使 用 す る 。 合 成 ト ラ ス 構 造 は 現 場 施 工 か ら f' ^c k=400kgf/cnr  (39. 2MPa)の 普 通 コ

ン ク リ ー ト を 使 用 す る 。

コ ン ク リ ー ト の 弾 性 係 数 は 、 f'^C k=lOOOkgf/cnrに 対 し て E^c = 3.  9 

x 

1 0 5  (tg f / cnf  ( 3.82 x 103MPa)、f'c k = 4 0 0 k g f / cnrに 対 し て E^C =  3.  1 x 1 0 5 k g f / cnr  ( 3. 0 4 x 1 0 3  MPa)と す る 。 ま た 、 ク リ ー プ 係 数 は 道 路 橋 示 方 書 I共 通 編2.l. 7の 項 を 用 い る。

( 4 )

ね じ り 剛 性 の 評価

上 下 に 床 版 を 有 し 、 ゥ ェ ブ が ト ラ ス の 断 面 を も っ 準 閉 断 面 の ね じ り 剛 性 の 評 価 に つ い て は 検 討 を 要 す るo 特 に 、 支 間 部 に 配 置 す る 横 桁 に よ っ て ね じ り 剛 性 が 変 化 す る 。 一 般 に 箱 桁 橋 に お い て は 支 点 上 の 他 に 横 桁 を 設 け る こ と に な っ て い る が 、 ス ラ ブ ト ラ ス 構 造 で は ど の 程 度 の 間 隔 で 償 桁 を 設 け る か をFEM解 析 よ り検討する。

図‑4.2.2に 示 す 立 体 解 析 モ デ ル で 、 3径 関 連 続 ト ラ ス 構 造 の 各 径 間 に 中 間 横 桁 が 無 い 場 合

( T Y P E ‑ A )

と 支 問 中 央 に ー か 所

( T Y P E ‑ B )

お よ び 支 問 の 約 1/3に二 か 所 に 設 け る 場 合

( T Y P E ‑ C )

の

3

タ イ プ に つ い て 、 ね じ り 載 荷 し て 変 位 量 を 比 較 する。

下床版部材 / 

図‑4.2.2解 析 モ デ ル

図 ‑4.2.  3の よ う に 、 ね じ り 荷 重 を 側 径 間 と 中 央 径 問 中 央 に 作 用 さ せ る 。 ね じ り 荷 重 を 作 用 さ せ た 時 の 桁 断 面 の 回 転 と 曲 げ 変 形 に よ る 鉛 直 変 位 量 を 中 間

112 

横 桁 の 有 無 で 異 な る タ イ プ 別 に 比 較 す る。中 央 径 間 ね じ り 載 荷 時 の 中 央 径 聞 の 変 位 図 を 図‑4.2.4に 示 す。

図 ‑4.2.3ね じ り 荷 重 載 荷 ケ ー ス

中 間 横 桁 の な い タ イ プ (A)

中 間 横 桁 が ー か 所 の タ イ プ (8)

中 間 償 桁 が 二 ケ 所 の タ イ プ(C)

図 ‑4.2.4中 央 径 間 の 変 位 図 〈 中 央 径 間 ね じ り 載 荷 時 )

次 に 中 央 径 間 部 の 上 床 版 と ウ ェ ブ の 交 点 の 鉛 直 変 位 量 を 図‑4.2.5に 示 す。 こ の 結 果 で は 、 ね じ り 荷 重 を 支 問 中 央 に 載 荷 し た 状 態 で 比 較 し た た め 、 載 荷 点 に 近 い 支 点 か ら 20‑‑25. 5m付 近 で は 、 載 荷 荷 重 に よ る 変 位 の 乱 れ が 生 じ て い る

113 

x 10‑4m  4.0 

n u n u n u   n L 1 4  

桁 の 回 転 と 曲 げ に よ る 鉛 直 変 位 量

ね じ り 載 荷

4.  2.  3施 工

設 計 対 象 と し た ス ラ ブ ト ラ ス 構 造 の 施 工 要 領 を 図‑4.2.7に 示 す。

プ レ キ ャ ス 卜 部 材 の 組 立 て を 、 橋 台 背 面 の 組 立 ヤ ー ド に て 行 い 、 上 床 版 、 下 床 版 の 部 材 を 別 々 に 組 立 て 、 橋 軸 方 向 の プ レ ス ト レ ス を 導 入 し た 後 、 あ ら か じ め プ レ ス ト レ ス を 導 入 し た 卜 ラ ス 材 を 上 下 床 版 の 聞 に 配 置 し 、 接 合 用 鋼 棒 で 一 体化する。組 立 て 終 了 し た 部 材 は 押 出 し 装 置 に よ り 前 方 へ 移 動 す る 。 単 位 押 出

① 床 版 部 材組 立 、 緊 張

床版部材

1 ‑ ‑ー‑ /'

o 

10  20  25.5 m 

支 点 か ら の 距 離 ( 中 央 径 間 )

。

図 ‑4.2.5中 央 径 間 鉛 直 変 位 量

と 言 え る 。 し か し 、 い ず れ に し て も こ の グ ラ フ か ら 中 間 横 桁 を 設 置 す る こ と に よ り 、 ね じ り 剛 性 が 確 保 さ れ た と 言 え る 。

た だ し 、 ね じ り 荷 重 を 支 問 中 央 に 載 荷 し た ケ ー ス で 検 討 し て い る た め 、 中 央 に 横 桁 が ー カ 所 あ る タ イ プ で は 、 直 接 荷 重 が 償 桁 の 効 果 に よ り 、 部 材 の せ ん 断 流 と し て 伝 達 す る た め 、 断 面 の 曲 げ に よ る 変 形 は 小 さ く な っ て い る 。

ち な み に 、 横 桁 の 影 響 が 小 さ い 中 央 径 聞 の 1/4点の鉛直変{立を図‑4.2.6に示 す。 こ の グ ラ フ か ら 中 間 横 桁 を 設 置 す る こ と に よ り 、 ね じ り 剛 性 が 確 保 さ れ る こ と が 確 認 さ れ 、 支 間 部 に20‑‑25m間 隔 に 横 桁 を 配 置 す る こ と に よ り ね じ り 剛 性 に 対 す る 効 果 は 大 き い と 言 え る。

② ト ラ ス 部 材 組 立 、 接 合 部 鋼 材 緊 張

③ 押 出 し 架 設を 繰 り 返 す

o .   7 

桁 の 回 転 に よ る 鉛 直 変 位

LJ  L2 

L 

112  ^L 1/2 

安 官

直

2 .   0 

直 角 方 向 の 曲 げ に よ る 鉛 直 変 位

方Yて タζ

位 量

1. 308 

。

中 間 横 桁 数

ヌJ‑4.2.6ね じ り 載 荷 時 鉛 直 変 位 量 2 

図 ‑4.2.7押 出 し 架 設 要 領 図

し 長 さ と し て は10‑‑‑15m程 度 と す る 。以 下 順 次 、 同 じ 作 業 を 繰 り 返 す。

ち な み に 、 合 成 卜 ラ ス 構 造 で は プ レ キ ャ ス 卜 部 材 を 組 み 立 て る 時 の 接 合 部 は 場 所 打 ち し 、 そ の 後 に プ レ ス ト レ ス が 導 入 さ れ る 。

押 出 し 架 設 に 際 し て は 、 仮 支 柱 を 各 径 聞 に iカ 所 設 置 す る 。 押 出 し 桁 先 端 に

は 仮 支 柱 支 聞 の 1/2C中 央 径 間 長 の 1/4)程 度 の 長 さ の 手 延 べ 桁 を 取 り 付 け 、 架 設 時 の 断 面 力 を 低 減 す る 。

ハリ

U

唱EEA

CXIO‑

¹

m )   O .  

669 

。

‑ 114  ‑ ^F_h

u 

4.  3設 計 計 算 結 果

4.  3.  1断 面 力

ス ラ ブ ト ラ ス 構 造 の 部 材 断 面 力 の 算 定 に あ た って は 、 格 点 を 剛 と し 、 各 部 材 に 軸 力 、 曲 げ モ ー メ ン ト お よ び せ ん 断 力 が 作 用 す る ト ラ ス 構 造 と し て 構 造 解 析 した。各 検 討 モ デ ル の 主 要 断 面 の 設 計 荷 重 時 (自重 +橋 面 荷重 +活 荷 重)部 材 軸 力 を 表 ‑4.3.1に 示 す。

表 ‑4.3.1主 要 断 面 の 設 計 荷 重 に よ る 部 材 紬 力 ( 完 成 系 )

検 討 タ イ プ

支 間 (m)

自 重

側 径 問

語 +

^面

下 床 版 活 荷 重

ムEコ、 計

自 重

支 点 上 橋 面

上 床 版 活 荷 重

メEコL  計

自 重

中 央 径 問 橋 面 下 床 版 活 荷 重

よEkコ 計

自 重

橋 面

トラス

活 荷 重

メ仁当コ、 計

じく よ

> φ

^く

単 位 :tf(X9.8kN) 

ス ラ ブ ト ラ ス 構 造 合 成 ト ラ ス 構 造

50  75  100  50  75  10

一

0 

‑490  ‑850  ‑1350  ‑640  一1150 ‑1970 

‑150  ‑210  ‑280  一150 ‑210  ‑280 

‑260  ‑320  ‑400  ‑260  ‑320  ‑390 

‑900  ‑1380  ‑2030  ‑1050  ‑1680  ‑2640 

‑720  ー1350 ‑2230  ‑980  ‑1860  ‑3300 

‑220  ‑340  ‑460  ‑230  ‑340  460 

‑250  ‑340  ‑440  ‑250  ‑350  ‑450 

‑1190  ‑2030  ‑3130  ‑1460  ‑2550  ‑4210 

‑490  ‑840  ‑1350  ‑630  ‑1130  ‑1940 

‑150  ‑210  ‑280  ‑150  ‑210  ‑280 

‑290  ‑360  ‑420  ‑290  ‑360  ‑420 

‑930  一1410 ‑2050  ‑1070  ‑1700  ‑2640 

‑90  ‑150  ‑240  ‑120  ‑220  一 一‑360 

‑30  ‑40  ‑50  ‑30  ‑40  ‑50 

‑30  ‑40  ‑50  ‑30  ‑30  ‑40 

‑150  ‑230  ‑340  ‑180  ‑290  450 

卜 ラ ス 部 材 は 支 点 付 近 の 部 材一本 の 軸 力 を示す。

Q 

~

116 

忍

左 図 に 主 要 断 面 の 位 置 を 示す。

高 強度 コン ク リ ー ト の 利 用 と プ レスト レスに よ る 二 次軸 力 の 減 少 に よ り 、 部 材寸法が 大 幅 に 縮 小 す る こ と に よ り 自 重 に よ る 断 面 力 が減少 し た。合 成 ト ラス 構 造 と 比 べ て 支 点 上 で18'"'‑'26%、 支 問 中 央 で20'"'‑'22%と 支 聞 の 長大化 に つ れ て 大 き く な り そ の差が 広 が って い る。 上下 の 床 版 部 材 で の 軸 力 の一例 を 図 ‑4.3. 

1に示す。

‑1380 

‑2020 

1 (

^引‑張)

1 

^(ff+ *ff1) 

i (

^圧+縮)

j 

^{( 引 張 )}

ス ラ ブ ト ラ ス 構 造 (支 間 75m)設 計 荷 重 時 図 ‑4.3.1軸 カ 図

4.3.2プ レ ス ト レ ス (1) 配置本 数

完成 系 で 算 定 し た 断 面 力 と 、 押 出 し 架 設 工 法 で 施 工 す る 時 の 架 設 時 断 面 力 に 対して配置 した PC鋼 棒 (SBPR930/1180)ゆ32mmの主要 断 面 に お け る 本 数 を 表‑

4.  3. 2に示す。

表 ‑4.3.2  主 要 断 面 の PC鋼 棒 配 置 本 数

検 討 タ イ プ ス ラ ブ ト ラ ス 構 造 合 成 ト ラ ス 構 造 支 間 (m) 50  75  100  50  75  100 

上 24 (10)  42(18)  60(26)  (14)  (24)  ( 38) 

側 径 間

下 18  28  42  26  40  62 

床

上 24  42  64  22  42  70 

支 点 上

下 16 (6)  28(12) 44(18)  ⁽¹6)  (22 )  (32) 

版

上 24 (10)  42(18) 60(26)  ⁽¹4)  (24)  (38) 

中 央 径 間

下 20  30  42  32  48  70 

卜 フ ス 4 (2)  6 (4)  8(4)  4(2)  6(4)  10(6) 

接 合 部 ( 標 準 部〉 2  2  2 

。 。 。

( )内 は 押 出 し 架 設 時 に 必 要 な 本 数 を 示 す。

117 

(2)  ス ラ ブ ト ラ ス 構 造 の P C鋼 材 の 配 置

①床 版 部 材

ス ラ ブ ト ラ ス 構 造 の

PC

鋼 材 の 配 置 は 次 の よ う な 考 え 方 で 行 う 。

床 版 部 材 の 任 意 の 設 計 断 面 に お い て 、 上 床 版 ま た は 下 床 版 の 引 張 部 材 に 対 し て 必 要 な プ レ ス ト レ ス 量、す な わ ち P C鋼 材 本 数 を 算 定 す る。 この場合、 それ ぞ れ の 床 版 に 相 対 し て 下 床 版 ま た は 上 床 版 に 、 同一ひ ず み と な る よ う な P C鋼 材 本 数 ( プ レ ス ト レ ス 量 ) を 配 置 す る 。そして、 そ の プ レ ス ト レ ス が 導 入 さ れ た 圧 縮 部 材 の 許 容 圧 縮 応 力 度 の 照 査 を 行 う 。

次 に 押 出 し 架 設 中 の 必 要 本 数 を 同 様 の 考 え 方 で 算 定 す る。 こ の 場 合 に 求 め ら れ た 本 数 が 上 床 版 側 の 配 置 さ れ な け れ ば な ら な い 最 小 の 必 要 本 数 で あ る 。 した がって、 こ の 本 数 は 全 設 計 断 面 に 共 通 し て 配 置 す る こ と と な る 。

上 下 床 版 に 配 置 し た ス ラ ブ ト ラ ス 構 造 の P C鋼 材 本 数 を 図‑4. 3. 2，.....，  4に;示す。

上 床 版 に 配 置 す る 本 数

下 床 版 に 配 置

す る 本 数 18 

図 ‑4.3.2上 下 床 版 P C鋼 材 配 置 本 数 ( 支 間50m)

上 床 版 に 配 置 す る 本 数

下 床 版 に 配 置 12

す る 本 数

図‑4.3.3 

42  ₄₂ 

12  20  2 

28  28  30: 

上 下 床 版 P C鋼 材 配 置 本 数 ( 支 問75m)

118 

上 床 版 に 配 置 す る 本 数

下 床 版 に 配 置 す る 本 数

56  60 

42 

56  64 

44 

56  60 : 

38  42 : 

図‑4.3.4上 下 床 版 P C鋼 材 配 置 本 数 (支 間100m)

② ト ラ ス 部 材

トラス 部 材 で は 、 引 張 部 材 に 対 し て 必 要 な P C鋼 材 本 数 (プレストレス量)を 算 定 す る 。床 版 部 材 と 同 様 に 圧 縮 部 材 に も 同一ひ ず み に な る よ う pC鋼 材 を 配 置し、 圧 縮 部 材 の 許 容 圧 縮 応 力 度 の 照 査 を 行 う 。ま た 、 押 出 し 架 設 中 の 必 要 本 数も 同 様 の 考 え 方 で 算 定 す る。

③接 合 部

p C鋼 材 の プ レ ス ト レ ス ト に よ る 摩 擦 力 で 力 を 伝 達 す る 構 造 な の で 、 部 材 間 の 摩 擦係数 μ=1.0⁷)して必要 な 本 数 を 算 定 す る。 こ の 場 合 に は 架 設 時 に 必 要 な 本 数を 配 置 す る。

以 上 の よ う な

PC

鋼 材 の 配 置 方 法 で は 、 圧 縮 部 材 に は プ レ ス ト レ ス に よ る 導 入 力 が 加 算 さ れ る 。 したが って、 高 い 許 容 圧 縮 応 力 度 を も っ 高 強 度 コ ン ク リ ー

卜 を 利 用 す る こ と が 必 要 と な る 。

(3) 合 成 ト ラ ス 構 造 の P C鋼 材 の 配 置

合 成 ト ラ ス 構 造 の

PC

鋼 材 の 配 置 は 、 通 常 の 方 法 で 設 計 断 面 に 所 要 の 本 数 と 架 設 中 に 必 要 な 本 数 を 配 置 す る 。 こ の 場 合 架 設 中 に 発 生 す る 二 次 応 力 も 考 慮 し て 算 定 す る 必 要 が あ る。 ま た 支 間75m.100mの タ イ プ で は 、 構 造 系 が 完 成 後 に 部 材 圧 縮 応 力 度 の 許 容 値 を 超 え る た め 、 プ レ ス ト レ ス の一部 を 解 放 し な け れ ば な ら な い。そ れ ら の 数 値 に つ い て は 、 4.3.4の 応 力 度 の 項 の 表‑4.3.7‑‑‑‑表‑4.3.  9で 示 す。

119 

ドキュメント内 高強度コンクリートを有効利用してPC橋を軽量化する新構造の提案 (ページ 66-77)