2012/11/08

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コンクリート橋の計画と設計コンクリート橋の計画と設計

三井住友建設㈱

春日昭夫

akasuga@smcon.co.jp

今までに携わった橋

11/8 第１回 材料（コンクリート、ＰＣ鋼材）

11/15 第２回 コンクリート系の橋の力学（その１）

12/13 第３回 コンクリート系の橋の力学（その２）

12/20 第４回 橋の美しさについて

1/17 第5回 グループ演習プレゼン

・以下の地形に最適と思われる橋梁(橋長100m)を計画する。・提出は側面図、計画のコンセプト、施工要領。1/12プレゼン。

< 演習課題 A>

Rock Line

Deck Line

Bridge Section ( L=100m )橋長 (L=100m)

道路面

（橋梁区間）

道路中心

橋長 L=500m（橋梁区間）

< 演習課題 B>

・以下の地形に最適と思われる橋梁(橋長500m)を計画する。ただし、堤防位置に橋脚を建てることはできない。河川阻害率(橋脚幅の合計／河川幅)は5%以下。

・提出は側面図、計画のコンセプト、施工要領。1/12プレゼン。

河川幅 w道路面

河川 堤防堤防

道路中心（曲線）

役に立つ参考書 ①

ブリュッケン

(フリッツ・レオンハルト、田村幸久監訳）

メイセイ出版

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役に立つ参考書 ②

Bridge Engineering

(Leonardo Fernandez Troyano )

Thomas Telford

役に立つ参考書 ③

Prestressed Concrete Bridges

(C. Menn)

Brikhauser

橋は崇高なもの

ローマ法王 の正式タイトル名は？

Pontifex Maximus、

英語で Bridge Engineering in Chief

（最高の橋梁技術者）

第一回第一回 材料（コンクリート、ＰＣ鋼材）材料（コンクリート、ＰＣ鋼材）

• プレストレストコンクリートの作り方

プ ト シ グ（ ）鋼材• プレストレッシング（PC）鋼材

• プレストレストコンクリートとは？

• プレストレストコンクリートの歴史

• 新しい材料が切り開く新技術

１ プレストレストコンクリ トとは？１．プレストレストコンクリートとは？

プレストレストコンクリートの原理

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PC桁のつくり方 プレテンション方式での緊張手順

ポストテンション方式での緊張手順 偏心して直線配置した場合の変形状態

曲げによる部材の変形状態と応力度の方向

プ グ２．プレストレッシング(PC)鋼材について

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ＰＣ鋼材は通常の鋼に比べて４倍の強度をもつ。その秘密は、

①伸線加工②高炭素量②③熱処理

鋼材の応力-ひずみ曲線

(mm) (inch) (形状)

７本より

PC鋼より線

１９本より

(mm) (inch) (形状)

丸棒

PC鋼棒

異形鋼棒

PC鋼材引張力の時間の経過に伴う変化

電気炉溶解

精錬(S-VAC)

連続鋳造

ｽｸﾗｯﾌﾟ予熱

製鋼工程概略

原料(ｽｸﾗｯﾌﾟ)

(4F)

(溶解)( )ｽｸﾗｯﾌ 予熱

(SPH)

(1F)

ﾌﾞﾚｰｸﾀﾞｳﾝ(分塊へ)

(地下)

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加熱炉

粗列 第１中間列

ＢＭライン巻取り機

圧延工程概略

第２中間列第１仕上列

Ｂ Ｍ

太物ライン

巻取り機

プロセスタンク

集束機 ＥＤ

サプライ連続伸線機 巻き取り機

ＰＣ鋼撚り線製造工程概略

【伸線工程】

撚り線機

キャプスタン

加熱炉 冷水槽

巻き取り機

【撚り線工程】

PC鋼材の定着

ジャッキ

ジャッキ緊張装置

ポンプ

ポンプ

緊張作業

３．プレストレストコンクリートの造り方

分 類 ◆◆ プレテンション方式プレテンション方式◆◆ ポストテンンション方式ポストテンンション方式

プレストレスの与え方

プレテンション方式の特徴

◆ コンクリート打設前に緊張力を与える方式◆ コンクリ ト打設前に緊張力を与える方式◆ 緊張力は付着により保持◆ 一般に、ＰＣ工場で製作

ポストテンション方式の特徴

◆ コンクリート打設後に緊張力を与える方式◆ 緊張力は定着具により保持◆ 現場での施工に最適

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プレテンション工法

プレテンション導入機

鉄筋組み立て完了

型枠組み立て完了

型枠脱型

プレテンションＴ桁

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ポストテンション工法鉄筋、ＰＣ組み立て

型枠組み立て 型枠組み立て完了

コンクリート打設

養生

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ＰＣ鋼材緊張 グラウト

４ プレストレストコンクリートの歴史４．プレストレストコンクリートの歴史

モニエの鉄筋コンクリートの特許（1867年）

フレシネー（仏） ディシンガー（独）

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外ケーブルを用いたアウエ橋 (1936年）

フィンスターバルダー（独）

ラーン橋 (バルドウィンシュタイン,1951年)

嵐山橋（1958年）

クルク橋 (1964年)クルク橋 (1964年)

外津橋(1974年)

ブロトンヌ橋(1977年)

新綾部橋(1988年)

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小田原ブルーウェイブリッジ(1994年) FHWA（アメリカ合衆国連邦道路局）の視察

fib 2006 Outstanding Structure（最優秀賞）

青雲橋（徳島県）青雲橋（徳島県）

fib ( federation internationale du beton )（国際構造コンクリート連合）

５ 新しい材料が切り開く新技術５．新しい材料が切り開く新技術

Ultra High Strength Fiber Reinforced Concrete (UFC)

鋼繊維

自己充填性

超高強度繊維補強コンクリート (UFC)

Millau高架橋の料金所

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オランダの事例

酒田みらい橋リバーサイド千秋連絡橋（長岡）

羽田D滑走路

鉄筋腐食の例

防食鋼材

鉄筋 食

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1941建設（304SS鉄筋）

プレグレッソ桟橋1960建設（裸鉄筋）

鉄筋腐食の例

メキシコ ユカタン半島の二つの桟橋

クラッド鉄筋（ステンレス鋼による被覆）

PC鋼より線の腐食

エポキシ被覆

エポキシ被覆

PE

PE+グリス

亜鉛メッキ

ニッケル鋼

防食ＰＣ鋼材

エポキシ＋PE CFRP AFRP

エポキシ鋼より線

新素材

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橋梁におけるエポキシ鋼より線の使用例今日のキーワード

• ポストテンションとプレテンション

• PC鋼線という高張力鋼

• プレストレストコンクリートの起源はドイツと

フランス

• 新素材と新技術