資料No. 04-2
報告書タイトル 複合橋梁形式と細部構造および設計法に関する調査研究
委員会名 複合橋梁形式研究委員会
委員長名 栗田章光(大阪工業大学 工学部都市デザイン工学科)
活動期間 平成13年4月〜平成16年3月
発行年 平成16年8月1日

報告書目次

第1編 複合橋梁形式の計画(第1分科会)

1. まえがき

2. 複合橋梁形式の選定

  2.1. 複合構造の構成と橋梁形式

   2.1.1. 複合構造の構成

   2.1.2. 複合橋梁形式

  2.2. 複合橋梁形式の適用性

  2.3. 参考文献

3. 複合橋梁形式の計画

  3.1. 概要

  3.2. 対象橋梁と調査内容

  3.3. 実績調査

   3.3.1. データ収集のポイント

   3.3.2. データの整理

   3.3.3. 調査橋梁一覧表

 3.4. 橋梁計画基礎資料

   3.4.1. 基礎資料の作成に際して

   3.4.2. 用語の定義

   3.4.3. 作成するグラフ

 3.5. 波形鋼鈑ウエブ橋

   3.5.1. 一般特性

   3.5.2. 適用事例

   3.5.3. 橋梁計画基礎資料

   3.5.4. まとめ

 3.6. 連続合成桁橋

   3.6.1. 一般特性

   3.6.2. 適用事例

   3.6.3. 橋梁計画基礎資料

   3.6.4. まとめ

 3.7. 複合ラーメン橋

   3.7.1. 一般特性

   3.7.2. 適用事例

   3.7.3. 橋梁計画基礎資料

   3.7.4. まとめ

 3.8. エクストラドーズド橋

   3.8.1. 一般特性

   3.8.2. 適用事例

   3.8.3. 橋梁計画基礎資料

   3.8.4. まとめ

 3.9. 複合斜張橋

   3.9.1. 一般特性

   3.9.2. 適用事例

   3.9.3. 橋梁計画基礎資料

   3.9.4. まとめ

 3.10. 混合桁橋

   3.10.1. 一般特性

   3.10.2. 適用事例

   3.10.3. 橋梁計画基礎資料

   3.10.4. まとめ

 3.11. プレビーム合成桁橋

   3.11.1. 一般特性

   3.11.2. 適用事例

   3.11.3. 橋梁計画基礎資料

   3.11.4. まとめ

 3.12. SRC桁橋

   3.12.1. 一般特性

   3.12.2. 適用事例

   3.12.3. 橋梁計画基礎資料

   3.12.4. まとめ

 3.13. 複合アーチ橋

   3.13.1. 一般特性

   3.13.2. 適用事例

   3.13.3. 橋梁計画基礎資料

   3.13.4. まとめ

 3.14. 新素材を使った橋梁事例

   3.14.1. 一般特性

   3.14.2. 適用事例

   3.14.3. 橋梁計画基礎資料

   3.14.4. 今後の課題

4. あとがき

資料(巻末CD-R) 施工実績調査票

第2編 接合構造および接合部材(第2分科会)

1. まえがき

2. 事例収集

  2.1. 床版と主桁の接合

   2.1.1. 概要

   2.1.2. 整理項目

   2.1.3. 設計方法の比較

   2.1.4. 設計方法の考察

   2.1.5. ユーロコードにおける接合方法

  2.2. 上部工と下部工の接合

   2.2.1. 概要

   2.2.2. 整理項目

   2.2.3. おもな接合方法と接合材

   2.2.4. まとめ

  2.3. その他の接合

   2.3.1. 概要

   2.3.2. 土木の杭頭接合方法

   2.3.3. 建築の杭頭接合方法

   2.3.4. CFT柱とRC構造の接合

   2.3.5. 考察

3. ストレート型後付けアンカーボルトの引抜き実験

  3.1. はじめに

  3.2. 実験方法

   3.2.1. 実験要因の組合わせおよび供試体

   3.2.2. 使用材料

   3.2.3. 載荷方法および計測項目

  3.3. 実験結果および考察

   3.3.1. 各供試体の破壊性状

   3.3.2. 定着深さと最大荷重の関係

   3.3.3. 既往実験データとの比較・検証

  3.4. まとめ

  3.5. 実験記録・写真

  3.6. アンカー定着・引抜き実験等に関する文献・資料収集

  3.7. 後付けアンカーボルト接合の形式・事例収集

   3.7.1. 落橋防止構造

   3.7.2. 支承

   3.7.3. 縁端拡幅

   3.7.4. RC橋脚補強構造

4. あとがき

第3編 鋼・コンクリート合成柱(第3分科会)  

1. まえがき

2. 試設計

  2.1. 設計条件

   2.1.1. 概要

   2.1.2. 設計モデルの設定

   2.1.3. 設計条件

   2.1.4. 骨組み,および断面諸元

   2.1.5. 柱基部断面力

  2.2. ユーロコードによる試設計

   2.2.1. ユーロコードの概要(合成柱および合成圧縮部材)

   2.2.2. ユーロコードによる試設計

   2.2.3. まとめ

   2.2.4. ユーロコードによる設計例

  2.3. 鋼構造物設計指針PART B による試設計

   2.3.1. PART B(第4 編合成柱偏)の概要

   2.3.2. PART B による試設計

   2.3.3. まとめ

   2.3.4. 鋼構造物設計指針PART B による設計例

  2.4. 複合構造物の性能照査指針(案)による試設計

   2.4.1. 性能指針の概要

   2.4.2. 性能指針による試設計

   2.4.4. まとめ

   2.4.5. 性能指針による設計例

  2.5. 各規準の比較(まとめ)

   2.5.1. 比較試設計の概要

   2.5.2. 終局限界状態(断面破壊)に対する設計法の比較

   2.5.3. 試設計結果の比較

   2.5.4. 局部座屈を考慮したFEM プッシュオーバー解析

3. ユーロコード条文

  (prEN1994 1-1 Examination Document 18.March 2002, 鋼とコンクリート合成構造物の設計

                         パート1.1 総則と建造物についての規則 CEN 6 .7 章合成柱と合成圧縮部材 和訳)

4. あとがき

 付録1. MN 相関曲線計算プログラムMNCurve

     1.1. MN 相関曲線計算プログラムMNCurve のインストール,アンインストール

     1.2. プログラムの実行方法

     1.3. プログラムの操作方法

     1.4. プログラムの使用例

     1.5. ソフトウェアライセンスについての重要事項

     1.6. コンクリート充填矩形柱の安全性照査 計算シート

 付録2. 局部座屈を考慮したFEM プッシュオーバー解析

     2.1. 概要

     2.2. 解析モデルの概要

     2.3. 材料構成モデル

      2.3.1. 鋼材の構成モデル

      2.3.2. コンクリートの構成モデル

      2.3.3. インターフェイス要素

     2.4. 解析結果

      2.4.1. 荷重−変位曲線

      2.4.2. コンター図とクラックひずみ算出結果

     2.5. まとめ

第4編 基礎の複合構造(第4分科会)  

1. まえがき

2. 事例収集

  2.1. 概要

  2.2. 事例収集

   2.2.1. 事例一覧表

   2.2.2. 事例集

  2.3. 事例の分析

   2.3.1. 部位による分類

   2.3.2. 文献による分類

   2.3.3. 分野による分類

   2.3.4. まとめ

3. 基・規準の調査と整理

  3.1. 概要

  3.2. 基・規準調査文献一覧表

  3.3. 柱基部の接合

   3.3.1. 道路基準

   3.3.2. 鉄道基準

   3.3.3. 建築規準

  3.4. 杭頭部の接合

   3.4.1. 道路基準

   3.4.2. 鉄道基準

   3.4.3. 建築規準

4. 杭頭部の試設計

  4.1. 概要

  4.2. 半剛接合手法

   4.2.1. 杭頭部の応力・変形状態

   4.2.2. 杭頭部の変形概念

   4.2.3. 固定度と回転剛性の関係

   4.2.4. 杭頭部接合部の検討項目

  4.3. 評価手法

  4.4. 代表的な杭頭接合方法

  4.5. 杭頭接合部の回転剛性の評価手法

   4.5.1. 杭頭固定度の定義

   4.5.2. 既往の実験による杭頭固定度

   4.5.3. 回転剛性を定量的に評価しない場合

   4.5.4. 回転剛性を定量的に評価する場合

  4.6. 試設計

   4.6.1. 躯体条件

   4.6.2. 荷重条件

   4.6.3. 地盤条件

   4.6.4. 杭頭接合条件

   4.6.5. 杭基礎の安定計算結果

   4.6.6. 杭体の断面力

   4.6.7. 考察

5. 今後の展望

  5.1. 概要

  5.2. 提案例

  5.3. 提案例の特化性と展望

   5.3.1. 提案1

   5.3.2. 提案2

   5.3.3. 提案3

   5.3.4. 提案4

   5.3.5. 提案5

  5.4. まとめ

6. あとがき

 

 

ENV1994-2:1997

ユーロコード4:鋼とコンクリート合成構造の設計

パート2:合成橋梁

日本語バージョン

2004年3月31日

(社)建設コンサルタンツ協会近畿支部

複合橋梁形式研究委員会

 

前書き(変更)  

1. 一般

  1.1 概要

  1.2 原則と適用規則の区別

  1.3 仮定(変更)

  1.4 定義

  1.5 SI 単位

  1.6 本編で用いられる記号(変更)

2. 設計の基本

  2.2 定義と分類

  2.3 設計要求

  2.4 耐久性

3. 材料

  3.1 コンクリート

  3.2 鉄筋

  3.3 構造用鋼材

  3.4 合成床版用の波形鋼板

  3.5 結合材

  3.6 プレストレス鋼材と装置(追加)

4. 終局限界状態

  4.1 基本

  4.2 梁の横断面の特性

  4.3 梁の横断面の分類

  4.4 はりの横断面の抵抗強度

  4.5 橋梁構造の全体解析

  4.6 合成梁の横ねじれ座屈(変更)

  4.7 合成橋梁の引張部材

  4.8 橋梁の合成圧縮部材

  4.9 建築物フレームの内力とモーメント

  4.10 建築物ブレース付のフレームの合成結合

  4.11 (追加)箱桁

  4.12 疲労(追加)

5. 使用限界状態

  5.1 一般

  5.2 応力の限界値

  5.3 ひびわれとdecompression(デコンプレション)制御

  5.4 変形

  5.5 振動

6. せん断結合

  6.1 一般

  6.2 縦方向のせん断力(変更)

  6.3 ずれ止めの設計耐力

  6.4 せん断結合の細目

  6.5 摩擦接合ボルト(変更)

  6.6 横方向の補強鉄筋

7. 波形鋼板を持つ合成床版と合成版

  7.1 一般

  7.7 合成版(追加)

8. プレキャストコンクリート床版

  8.1 一般

  8.2 荷重作用

  8.3 材料の部分安全係数

  8.4 床版の設計,解析,詳細(変更)

  8.5 鋼桁とコンクリート床版のジョイント

  8.6 水平荷重に対するコンクリート床版の設計

9. 施工

  9.2 施工手順

  9.4 施工中の精度と品質管理

10. 試験基づく設計

  10.1 一般

  10.3 合成床版の試験(修正)

付録K 形鋼埋め込み床版

付録L (情報)

 

報告書全体概要

 わが国の橋梁業界では、鋼橋およびコンクリート橋につぐ第3 の橋梁としての鋼・コンクリート複合橋が実績をあげつつある。その背景には、複合橋が合理的な構造形式であり、設計の自由度が高く、かつ高い競争力を有していることなどが挙げられる。

 本研究委員会は、複合橋梁に関する調査・研究を行い、委員の資質向上を図るとともに、協会会員や関係者にとって実務上有用な情報や資料などを提供することを目的として、平成13 年4 月より平成16 年3 月末までの3 年間にわたり活動を行ってきた。

 ところで、薬は飲んで初めてその効果が現れる。効能書きをいくら読んでも効果は現れない。研究委員会も同じで、参加するだけでなく活動して初めて益が得られる。当研究委員会は、このことをモットーに委員会の運営がなされてきた。

 本報告書は、3 ヶ年の活動成果をとりまとめたもので、4 つの編と付録でもって構成されている。それらの要点は次のとおりである。

   

第1編 複合橋梁形式の計画:橋梁上部工をマクロにとらえ、複合形式橋梁の実績調査に基づいて、適用性、合理性などを従来形式の橋梁と比較しつつ、橋梁計画立案に際して有用な資料が多数示されている。すなわち、橋梁形式ごとの適用スパン長、桁高、概算工費、鋼重、コンクリート量、PC 鋼材量などである。
第2編 接合構造・接合部材:複合構造の要といえる接合部・接合材に関する調査・研究結果が示されている。すなわち、床版と主桁との接合、上部工と下部工との接合ならびに、その他の接合として杭頭接合などである。種々の条件下での後付けアンカーボルトの引抜き実験の結果も示されている。
第3編 鋼・コンクリート合成柱:橋梁下部工をマクロにとらえ、コンクリート充填角形合成柱を対象に、限界状態設計法に基づく試設計の結果、および考察が示されている。試設計にはユーロコード4と国内の指針2つが用いられた。M−N 相関曲線プログラムと合成柱のプッシュオーバー解析結果も示されている。
第4編 基礎の複合構造: 鋼製橋脚と基礎コンクリートとの接合部、基礎コンクリートと杭頭との接合部などに代表される異種部材・要素間の混合型接合部の実施例や設計、ならびに基礎本体の合成構造についての調査・研究結果が示されている。
付録 ユーロコード4・鋼コンクリート合成構造の設計・パート2・合成橋梁:1997 年版の全訳が示されている。

      

 第1編から第4編までの報告書は、それぞれ第1分科会から第4分科会メンバーの執筆によるものである。付録・ユーロコード4の全訳は、全委員が分担して実施した。ユーロコード4は、作成者の1人であるドイツ・ブッパータール大学のG.Hanswille 教授から提供されたものである。同教授には昨年、来日の折に特別講演もしていただいたことを記し、同教授に深く御礼を申し上げる次第である。

 3年間にわたり、熱心に活動された幹事ならびに委員の方々に対し深甚の謝意を表するとともに、今後の更なる発展に期待するものである。

 

平成16年3月


複合橋梁形式研究委員会
委員長 栗田章光


委員名簿
No 所属名

氏 名

備 考
1 大阪工業大学 工学部都市デザイン工学科 栗田章光 学識委員B委員長
2 神戸大学 工学部 建設学科 大谷恭弘 学識委員C
3 京都大学 大学院工学研究科 杉浦邦征 学識委員@
4 摂南大学 工学部土木工学科 平城弘一 学識委員A
5 潟Eエスコ 大阪支社 小森大資 委員@
6 オリエンタル建設梶@大阪支店 宮脇伴房 委員A分科会副幹事
7 潟Iリエンタルコンサルタンツ 関西支社 三矢寿 委員@
8 片山ストラテック梶@技術本部 奥村学 委員A
9 川田建設梶@大阪支店 松本正之 委員@
10 川田テクノシステム梶@大阪支社 福園修 委員@
11 葛エ梁コンサルタント 大阪支社 冨山毅 委員B副幹事
12 協和設計梶@神戸支店 高岡茂 委員A分科会幹事
13 葛゚代設計 大阪支社 笠谷武士 委員C
14 国際航業梶@国土マネジメント技術本部 森澤武久 委員B
15 駒井鉄工梶@大阪工場 技術本部 眞嶋敬太 委員@
16 サンライズエンジニアリング 津田佳明 委員C
17 JIPテクノサイエンス梶@大阪テクノセンタ 高木一彦 委員B分科会幹事
18 セントラルコンサルタント梶@大阪支社 植田信一 委員B
19 椛轟嚥Z術コンサルタント 寺村務 委員C
20 椛詩技術コンサルタント 大阪支社 山本有生 委員A
21 第一復建梶@大阪本部 茅窪清治 委員C幹事
22 大日本コンサルタント梶@大阪支社 堀内克男 委員AH13.全体幹事
23 瀧上工業梶@生産本部 松村寿男 委員B分科会副幹事
24 中央復建コンサルタンツ 畔取良典 委員B
25 中央復建コンサルタンツ 門田克史 委員B
26 樺キ大 大阪支社 松尾法弘 委員@分科会幹事
27 潟gーニチコンサルタント 西日本支社 吉岡延明 委員A
28 ドーピー建設工業梶@大阪支店 小林義信 委員A
29 東京エンジニアリング梶@大阪支社 西本正一 委員C分科会幹事
30 鞄結梃嚼ンコンサルタント 関西支店 石川幸司 委員C
31 東洋技研コンサルタント 小林圭 委員@分科会副幹事
32 潟jーデック 新平信幸 委員C分科会副幹事
33 潟jチゾウテック 技術コンサルティング本部 生田目尚美 委員@
34 日本技術開発梶@大阪支社 安木清史 委員A
35 日本建設コンサルタント梶@大阪支社 中條潤一 委員C
36 鞄本構造橋梁研究所 大阪支社 池田良介 委員A
37 潟jュージェック 石井良尚 委員B
38 パシフィックコンサルタンツ梶@大阪本社 木守岳広 委員@
39 復建調査設計梶@大阪支社 岩崎信正 委員(統括) C全体幹事
40 復建調査設計梶@岡山支社 天満真士 委員@
41 八千代エンジニヤリング梶@大阪支店 堀内深 委員B

@第1分科会,A第2分科会,B第3分科会,C第4分科会