コンクリートで补刚した蝶型钢板を用いるバタフライウェブ桥
― 世界初の複合橋技術を実用化 ―
乐播传媒株式会社(本社:东京都新宿区、社长:友保 宏)は、蝶型钢板とコンクリートを组みあわせて桥桁部分を构成する、世界初の复合桥技术「バタフライウェブ桥」の実用化に目処をつけました。
◆背 景
道路整备の拡充を図る上で、桥梁建设费のコストダウンが一つの大きな课题となっています。笔颁桥梁分野では主桁の軽量化を目的に、波形钢板や钢トラス材をウェブ(上床版と下床版をつなぐ部分)に用いる复合化が进んでいますが、これら复合桥梁は、钢製部材の製作が复雑であったり、现场溶接を要するなど、作业の简素化に课题を抱えていました。
当社はこれらを解决するため、钢板の加工を极力低减しながら、かつ、施工现场で钢板の溶接が発生しない钢コンクリート复合部材「バタフライウェブ」を考案し、耐荷力试験を実施してこれを用いる桥梁技术を可能にしました。

バタフライウェブ桥イメージ図
◆実験検証内容
バタフライウェブの要素モデルを作成し、せん断耐荷力试験を行いました。下図のような供试体に水平力を加え、得られた测定値と解析结果を比较したところ、蝶型の钢板に斜材コンクリートを加えることにより:
① せん断耐荷力が2倍近くに増加すること、
② その耐荷力が解析値とほぼ同値であること
が明らかになりました。
この结果、バタフライウェブの挙动は解析により予测可能となり、设计が可能となりました。

◆バタフライウェブの概要および特徴
1) 鋼板の圧縮域をコンクリートで補剛する構造
バタフライウェブは、図のように蝶型に切断した平板钢板を、斜め一方向にコンクリートで补刚するものです。蝶型の钢板をウェブに用いると、ダブルワーレントラス (※)と同様に、外力が圧缩力と引张り力に分解されて伝わります。バタフライウェブでは、圧缩力を受ける部分にスタッド(コンクリート接合用アンカー)を设け、コンクリートと一体化して补刚します。この结果、钢板とコンクリートの合成部材が形成されて、钢板の面外変形(钢板が波打つように変形すること)が抑制されると共に、せん断耐力が高まります。

2) 現場作業及び鋼板の加工が容易
蝶型钢板と上床版および下床版コンクリートとの接合は、钢板の上?下端に设けられた孔に鉄筋を差し込み、コンクリートを打设して行います。波形钢板をウェブに用いる场合と同じ简便な接合方法を利用します。
また、バタフライウェブは互いに离れた状态で配置されるので、波形钢板をウェブに用いる场合に行われる溶接作业が不要になり、现场作业が简略化されます。
一方、钢板の加工は、切断、孔开け、およびスタッドの溶接のみとなり、非常に简単な工场加工で済みます。
また、バタフライウェブを用いて主桁をプレキャスト部材化することや、钢板に代わってウェブにプレキャストコンクリートを使用することも可能です。
このように、钢板の加工や现场作业が非常に単纯化?简略化されるので、将来のコストダウンが期待されます。
3) 主桁重量の軽量化
バタフライウェブは、コンクリートウェブの20%程度の重量になるため、主桁の全体重量が10~20%程度軽量化できます。
◆バタフライウェブ今后の展开
当社は、详细な设计方法を含めた设计技术を完成させると共にバタフライウェブ桥を今までの施工技术に応用して、桥梁建设费のコストダウンに贡献したいと考えています。
(※)ダブルワーレントラス
ワーレントラスを二重にした形のトラス。例えば図のような外力に対しては斜材が圧缩と引っ张りを受け持って抵抗します。

<お问い合わせ先>
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