橋の知識

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橋の構造

橋は荷重を支えるために下部構造と上部構造で構成されます。

上部構造

桁(けた)、床版(しょうばん)、支承(ししょう)、ケーブル(吊橋・斜張橋など)

下部構造

橋脚(きょうきゃく)、橋台(きょうだい)、基礎

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橋に架かる荷重

橋には上を通る車や人のほかに、桁の重さも荷重となります。

橋に架かる荷重は床版から桁に伝わって支承を介して下部構造物へ伝わります。

橋にかかる荷重

①橋台

②支承

③橋桁

④橋脚

赤線→自重

青線⇒桁の上を通る物の重さ

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橋のタイプ

桁橋(けたばし)、トラス橋、ラーメン橋、吊橋、アーチ橋、斜張橋などに分類されます。

橋周辺の環境、上部及び下部に通過するものによって条件をクリアするために種類を選定します。

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桁橋

桁を主構造としている桁橋は多く設置され大部分を占めます。

しかし大きな橋には向かないので小さく短い橋に採用されています。

その理由は桁に荷重がかかると上側には圧縮力、下側には引っ張り力が働く。

橋脚の幅が広くなるとたわみが大きくなり、橋が壊れてしまうからです。

単純桁橋と連続桁橋

単純桁橋は二点間を桁のみで渡します。

連続桁橋は長い距離を渡すときに桁を複数の橋脚をたてて桁を支える構造になっています。

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トラス橋

三角形に組まれた構造をトラスといい、トラス構造で組み上げた橋をトラス橋といいます。

上弦材と下弦材の間に斜材を組み合わせ三角形を形成します。力を加えても三角形はたわみにくい性質があります。

各材の接合部はピン接合(ヒンジ)として回転できるようになっており完全に固定されていません。

※剛接合(溶接などで一体化して接合されている)を採用しているトラスもあります。

ピン接合により各部材には圧縮力あるいは引張力のどちらかしかかかりません。

たわみにくく、荷重に強い構造でありながら鋼材の節約にもつながっています。

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ラーメン橋

ラーメン(rahmen)はドイツ語で枠組みを意味します。

上部構造と下部構造が一体となって強く固定してあります。これを剛結といいます。

支承を介さずに上部構造と下部構造が剛結によって一体化されています。

地震時に大きく変形する箇所がない為、耐震性に優れます。

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吊橋

荷重を支える高く強さをもった主塔の間にワイヤーを渡し、橋桁を引っ張り支えています。

ワイヤー端はアンカレイジという部分に固定されています。

ワイヤーから垂直に降りているワイヤーをハンガー(吊索)といい、桁を支えています。

長い橋を架けるのに適していますが、桁が吊り下げられている構造の為、横風への対策が必要になります。

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斜張橋

しゃちょうきょうとよみます。

主塔からケーブルが伸びて桁を支えているところは吊橋とよく似ていますが、

斜張橋は主塔から伸びているワイヤーが直接桁に接続されています。

(吊橋はメインケーブルから垂直に降ろされたハンガーロープが桁に接続)

斜張橋にはアンカレイジが不要になります。

 

 

 

 

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