変位制限構造の設計 - nifty

変位制限構造の設計
変位制限構造概要図
設計水平力ＦＨ＝1700ｋＮに対して主桁腹板と支点上ダイヤフラム面の摩擦力で
抵抗すると考える。（下フランジのボルト締めは既設落橋防止構造との位置関係より困難）
HF
=
1700
kN
ダイヤフラム面の水平力
HF1
=
1982
kN
主桁腹板面の水平力
HF2
=
1019
kN
１　緩衝材の計算
HF
=
1700
kN
緩衝材　クロロプレンゴム (硬度 55°± 5°程度) を用いる
許容支圧応力度
σba = 12 N/mm2
支圧面積　( Ab )
Ab =
250 × 1120 =
280000 mm2
支圧応力( σcb )
HF
1700.0 × 10^3
σcb = ----- = --------------- =
Ab
280000
6.1 N/mm2 < σba =
1.5 ×
12
２　桁付きブラケットの計算
（１）取り付けボルトの計算
高力ボルトの許容耐力（１本当り）一面摩擦力
二面摩擦力
HF1
=
N1
=
HF2
=
N1
=
1982
48
96
=
=
KN （ダイヤフラム面）
HF1/1.5ρa2
1019
ρa1
ρa2
= 1982.0
/
144
=
13.8 →
18
本
/
72
=
14.2 →
16
本
KN （主桁腹板面）
HF2/1.5ρa1
= 1019.0
KN
KN
= 18.0 N/mm2
（２）ブラケット断面の計算
曲げモーメント
M1
M2
=
=
HF/2×L1
HF/2×L2
=
=
850.0 × 0.249
850.0 × 0.501
211.7 kN･m
425.9 kN･m
=
=
A･y
Ay^2+Io
A
y
1731
51584 (SM400)
29.80
264 × 22 =
58.08
1 - Flg PL
34672 (SM400)
574 × 22 = 126.28
1 - Web PL
1731
51584 (SM400)
29.80
264 × 22 =
58.08
1 - Flg PL
---------------------------------------------------------------------------86256
0
A = 184.36
D =
0
ｅ = D/A = ------- =
184.36
Ｉ =
0.00 cm
86256 - 184.36 × (
57.4
Ｙu = ------ +
2
57.4
Ｙl = ------ +
2
0.00 )^2 =
86256 cm4
2.20 - (
0.00 )
=
30.90 cm
2.20 + (
0.00 )
=
30.90 cm
･応力照査
曲げモーメントに対して
M
=
211.7 kN･M
σu =
211.70 ×10^2
/
86256 ×
309.0 =
σl =
211.70 ×10^2
/
86256 ×
309.0 =
76 N/mm2
< σa =1.5×140 = 210 N/mm2
76 N/mm2
< σa =1.5×140 = 210 N/mm2
（３）ダイヤフラム面ボルトの曲げに対する計算
・引っ張り接合に対する照査
ボルト群の中立軸に対する２次モ－メントを求め、最遠ボルト位置の１本当たりの
ボルト張力を照査する。
ボルト本数
N・Y^2
N
Y
N・Y
0
3
0.0
0.0
No 1
192
3
8.0
24.0
No 2
768
3
16.0
48.0
No 3
1728
3
24.0
72.0
No 4
3072
3
96.0
32.0
No 5
40.0
4800
3
120.0
No 6
------------------------------------------------------18
360.0 cm
10560 cm2
Σ =
e
360
ΣN・Y
= ------ = ------ =
ΣN
18
20.0 cm
中立軸に対する２次モ－メント
Σ Y^2 = Σ N・Y^2 - e^2・ΣN
= 10560 - 18 × 20.0^2
=
3360 cm2
最遠ボルト位置
Ye1 =
Ye2 =
20.0
40.0
-
0.0
20.0
=
=
曲げモ－メントによる引張力
M・Ye
ρmt = ------ =
ΣY^2
211.7
-------3360
20.0 cm
20.0 cm
211.7 kN･m
M1
=
×
10^5
×
20.0
= 126012 N
<1.5・ρta = 240000N/本
（３）ブラケットに作用する曲げモーメントの差に対する照査
作用曲げモーメントの差（Ｍ2-Ｍ1）に対しては主桁腹板と縦リブのボルトの
摩擦力で抵抗すると考える。
腹板・縦リブに作用する水平力
P
HF2
= (M2-M1)/L
=
1019
=
(
425.9
-
211.7 )/
0.656
= 326.5
kN
KN
縦リブのボルト本数
N1
=
P/1.5ρa1
=
326.5
/
72
=
4.5
高力ボルトの許容耐力（１本当り）一面摩擦力
→
ρa1
5 本
=
48 KN
腹板のボルト本数
N1
=
P/1.5ρa1
=
326.5
/
72
=
4.5
高力ボルトの許容耐力（１本当り）一面摩擦力
→
ρa1
8 本
=
48 KN

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