溶接鋼箱桁: コンポーネント、タイプ、設計上の考慮事項

溶接鋼箱桁とは何ですか?

溶接鋼箱桁は、鋼板を溶接して長方形または台形のセルに構築する閉断面梁です。{0}上部プレートはデッキまたは加えられた荷重を支え、ウェブプレートはせん断を吸収し、下部プレートは曲げ時の圧縮と張力の結合を完了します。このセクションは閉じているため、オフセンターの荷重によってねじれが生じます。クローズドセルは、開いたセクションに必要な材料よりもはるかに少ない追加材料でそのねじれに抵抗します。-これは、現代の高速道路の高架橋で使用されているコンクリート箱桁と同じ構造ファミリです。溶接鋼バージョンは軽量で、セグメントで製造でき、建設速度、長いスパン、または曲線の配置が重要なプロジェクトに適しています。

主要コンポーネント

断面タイプ-

鋼箱桁はセルの数に基づいて、単-ボックス単-、単-ボックスマルチ-、マルチボックスタイプに分類されます。

セルのレイアウトは、デッキの幅とプレートの細さによって決まる構造的な選択です。幅の広いデッキでは、ウェブとデッキ プレート間の距離を制御するために、マルチセルまたはマルチボックスの配置が推奨されます。{0}}

設計荷重と管理規定

箱桁は、1 つの管理設計コードを使用して、死荷重、交通活荷重、風、地震作用、疲労を考慮して設計されています。この表は、国際橋プロジェクトで使用される主なコードと、それぞれが何を管理するかを示しています。

板厚、溶接、NDT

箱桁には標準の板厚はありません。ウェブの厚さは、せん断強度と局所的な座屈制限によって設定されます。たとえば、AASHTO LRFD 条項 6.10 または EN 1993-1-5。フランジの厚さは、曲げ、圧縮、疲労のチェックによって設定されます。特定の橋の正しい値は設計計算から得られ、製造図面セットで確認されます。

完全溶け込み溝溶接は、-フランジをウェブに接合し、接合部に張力や疲労が発生する箇所で桁セグメントのスプライスを接続します。-フィレットまたは部分溶け込み溶接は、補強材、ダイヤフラム、および重要でない細部を取り付けます。-溶接品質は AWS D1.5 または EN ISO 5817 に従って受け入れられており、完全溶け込み突合せスプライスには超音波検査 (UT)、表面亀裂検査には磁粉検査 (MT)、複雑な深部溶接継手には X 線検査 (RT) が行われます。-

利点、制限、および主な用途

主な用途としては、高速道路橋や都市高架橋、曲線橋やインターチェンジランプ、斜張橋や吊り橋の主桁、歩道橋や軽軌道高架橋、-クレーン滑走路桁や長スパン屋根フレームなどの重工業構造物が挙げられます。{0}

製造シーケンス

CNC プレートの切断とコンポーネントの機械加工: 上部プレートと下部プレート、ウェブ、ダイアフラム、補強材は、スプライス ノッチと溶接溝が事前に加工された、工場認定のプレートから切断されます。{0}

溝加工と本溶接: 長い一次シームは自動サブマージ アーク溶接 (SAW) で溶接され、安定した溶け込みが得られます。複雑なジョイントには、認定された手動または半自動の手順が使用されます。{0}}

治具組立：専用の組立治具に部品をセットし、仮付け溶接前に平面度、垂直度、内部間隔を確認します。

-溶接矯正、NDT、ショット ブラスト、コーティング、組み立て前:-全寸法検査と NDT が最初に行われ、次に Sa 2.5 までのブラスト洗浄、亜鉛豊富なプライマーと仕上げコートが行われます。-完成したセグメントは、発送前にショップで試用的に組み立てることができます。{4}

よくある質問

溶接鋼箱桁はどのような設計荷重に耐えなければなりませんか?箱桁の死荷重、交通活荷重、風、地震作用、疲労がチェックされます。北米では、HL-93 車両活荷重を備えた AASHTO LRFD に従って設計されています。ヨーロッパでは、EN 1991 措置と EN 1993-2 を組み合わせたもの。中国では、JTG D64-2015。支配荷重ケースは、製造前の設計レポートで確認されます。

箱桁の板の厚さはどれくらいあるべきですか?基準値はありません。ウェブ プレートのサイズは、AASHTO LRFD 条項 6.10 または EN 1993-1-5 などのせん断および局所座屈チェックに基づいて決定され、フランジ プレートは曲げおよび圧縮チェックに基づいて決定されます。特定の橋の正しい値は計算によって得られるため、サプライヤーは設計レポートを提供する必要があります。

溶接鋼箱桁にはどのような溶接クラスが使用されますか?完全溶け込み溝溶接により、フランジがウェブとセグメント スプライスに接合されます。-フィレット溶接または部分溶け込み溶接により、補強材とダイヤフラムが取り付けられます。-製造は、橋梁の AWS D1.5 または EN ISO 5817 の品質レベルに従い、管理規定とプロジェクト仕様で要求される比率で NDT が使用されます。

箱桁セグメントの輸送を制限するものは何ですか?道路の幅、長さ、高さ、軸荷重の制限により、最大セグメント サイズが設定されます。{0}大きな桁は設計段階でモジュール式セグメントに分割され、現場でのボルト締めまたは溶接のために接合位置がマークされます。特大の積載許可については、物流業者に確認する必要があります。-

箱桁と I 桁、どっちが安いですか?{0}}同じスパンの場合、I 桁は使用するプレートが少なく、溶接の長さも短いため、1 トン当たりの製造コストが安くなります。{0}箱桁は材料費と溶接費が高くなりますが、ブレース システムなしでねじれや横荷重に耐えられるため、多くの場合、広いデッキや湾曲したデッキや下部構造の作業を節約できます。比較は、単価ではなく、設置コストの合計に基づいて行う必要があります。

鋼製箱桁はどのくらいの長さまで架けられますか?溶接箱桁は、都市部の短いランプから長く連続する高速道路の交差点、さらには斜張橋やエクストラドーズ橋の長い主桁に至るまで、広範囲をカバーします。{0}}プロジェクトの実現可能なスパンは、設計と製造の検討によって確立されます。サプライヤーは、指定されたスパンと荷重のセクション サイズを含む実現可能性チェックを返送する必要があります。橋梁や建築構造用の鋼製柱と梁の全製品をご覧ください。