橋梁支承は、橋梁の構造的完全性と機能性において重要な役割を果たします。橋梁の下部構造と上部構造の間に設置されるこれらの装置は、回転や並進などの動きに対応しながら、地震、風、交通、自重などの負荷を伝達するように設計されています。橋梁支承は、並進と回転の両方の動きを可能にする拡張支承と、回転と限定された並進の動きを可能にする固定支承に分類されます。この記事では、建設に使用されるさまざまな種類の橋梁支承とその特定の特性について説明します。

橋梁ベアリングの理解

ブリッジベアリングとは何ですか?

橋梁ベアリングは、橋の下部構造と上部構造の間に設置される構造装置です。荷重の伝達を容易にしながら必要な動きを可能にし、橋の安定性と耐久性を確保します。これらのベアリングは、地震、風、交通、橋の自重など、さまざまな種類の荷重に対応し、回転や並進などの動きも可能にします。

橋梁支承の種類

橋梁ベアリングは、大きく分けて膨張ベアリングと固定ベアリングの 2 つのカテゴリに分類されます。膨張ベアリングは並進運動と回転運動の両方を許可しますが、固定ベアリングは回転運動と限定された並進運動を許可します。橋梁ベアリングの主なタイプには、滑りベアリング、ロッカーおよびピン ベアリング、ローラー ベアリング、エラストマー ベアリング、カーブ ベアリング、ポット ベアリング、およびディスク ベアリングがあります。

橋梁用すべり軸受

滑り軸受の概要

スライディング ベアリングは、通常はステンレス鋼の 2 枚の金属プレートで構成され、互いにスライドして並進運動を容易にします。摩擦を最小限に抑えるために、プレート間にはポリテトラフルオロエチレン (PTFE) などの潤滑材が使用されます。

適用と制限

滑り軸受は、下部構造、上部構造、および軸受自体に影響を与える摩擦力を生成します。ASSHTO ガイドラインによると、滑り軸受は回転運動に対応しないため、15 メートルを超える橋梁スパンには適していません。ただし、この制限は、滑り軸受を他の軸受タイプと組み合わせることで克服できます。

橋梁用ロッカーおよびピンベアリング

構造と機能

ロッカー ベアリングは、並進運動用の湾曲した底面と、回転運動用の上部のピンを備えています。一方、ピン ベアリングは、スチール ピンを介して回転運動に対応する固定ベアリングです。どちらのタイプも、主に鋼鉄製の橋梁構造で使用されます。

考慮事項とメンテナンス

ロッカー ベアリングとピン ベアリングは、一方向の動きにのみ対応しているため、橋梁の動きが十分に理解され、説明されている場合に使用する必要があります。腐食や劣化の影響を受けやすいため、定期的な検査とメンテナンスが不可欠です。

橋梁用ローラーベアリング

ローラーベアリングの種類

ローラー ベアリングは、鉄筋コンクリートや鋼鉄の橋梁構造に使用できます。ローラー ベアリングには、2 つのプレートの間に 1 つのローラーがあるシングル ローラー ベアリングと、2 つのプレートの間に複数のローラーがあるマルチ ローラー ベアリングの 2 つの主な構成があります。

利点と欠点

シングル ローラー ベアリングは経済的で、回転と並進運動の両方に対応できますが、垂直荷重容量は限られています。マルチ ローラー ベアリングは大きな垂直荷重をサポートし、並進運動に対応できますが、より高価です。どちらのタイプも、腐食や損傷を防ぐために定期的なメンテナンスが必要です。

橋梁用湾曲ベアリング

デザインと機能性

湾曲ベアリングは、2 つの一致する湾曲プレートで構成されています。円筒状の湾曲ベアリングは回転運動に対応し、球状の湾曲ベアリングは回転運動と並進運動の両方に対応します。形状と重力の負荷によって横方向の抵抗が生じますが、横方向の動きに対応するために PTFE スライダーを追加することで、この抵抗が軽減されます。

使用方法と利点

湾曲ベアリングは、特に球形構成での回転および並進運動の管理に効果的です。PTFE スライダーを使用すると、横方向の動きを処理する能力が向上し、さまざまな橋梁設計に汎用的に使用できます。

橋梁用ポットベアリング

構成とメカニズム

ポット ベアリングは、ポット内に収められたエラストマー ディスク、ポット壁に合わせたスチール ピストン、およびエラストマーをポット内に保持するフラット シーリング リングで構成されています。これらのベアリングは、スチール ピストンを介してエラストマー ディスクに伝達される大きな垂直荷重を支えることができます。

動きと荷重伝達

ポット ベアリングは主に回転運動に対応し、並進運動は制限されています。並進運動能力を高めるために、スライド面に PTFE スライダーが導入されています。この設計により、ポット ベアリングは大きな垂直荷重と横方向荷重の処理に適しています。

橋梁用ディスクベアリング

コンポーネントと機能

ディスク ベアリングには、エラストマー ディスクと中央の金属リングが含まれます。回転運動はエラストマーの変形によって調整され、並進運動は PTFE スライダーによって制御されます。エラストマーは、過度の変形なしに垂直荷重を支えるのに十分な硬さがあり、回転運動を可能にするのに十分な柔軟性が必要です。

アプリケーションとメンテナンス

ディスク ベアリングは、垂直荷重と横荷重の両方を効果的に支えます。エラストマーの特性を維持し、ベアリングが長期間にわたって正しく機能するようにするには、定期的なメンテナンスが不可欠です。

結論

橋梁ベアリングは、現代の橋梁建設に欠かせないものであり、構造の完全性と耐久性を確保するために必要なサポートと動きの調整を提供します。ベアリングの種類ごとに特定の用途、利点、制限があるため、橋の設計と負荷要件に基づいて適切なベアリングの種類を選択することが重要です。定期的な検査とメンテナンスは、これらのベアリングの性能と耐久性にとって非常に重要です。

まとめ

橋梁ベアリングは橋梁建設において重要なコンポーネントであり、橋梁の下部構造と上部構造の間の荷重伝達と動きの調整を可能にします。主なタイプには、スライディング、ロッカーおよびピン、ローラー、カーブ、ポット、ディスク ベアリングがあり、それぞれに独自の機能と用途があります。これらのベアリングの適切な選択、取り付け、およびメンテナンスは、橋梁の機能と寿命にとって不可欠です。

よくある質問

ブリッジベアリングとは何ですか?

橋梁ベアリングは、橋梁の下部構造と上部構造の間に設置され、荷重を伝達し、回転や移動などの必要な動きを可能にする装置です。

橋梁ベアリングの主な種類は何ですか?

橋梁ベアリングの主なタイプには、滑りベアリング、ロッカーおよびピンベアリング、ローラーベアリング、エラストマーベアリング、湾曲ベアリング、ポットベアリング、およびディスクベアリングがあります。

拡張ベアリングと固定ベアリングの違いは何ですか?

拡張ベアリングは並進運動と回転運動の両方を可能にしますが、固定ベアリングは回転運動と制限された並進運動を可能にします。

橋梁ベアリングの定期的なメンテナンスが重要なのはなぜですか?

定期的なメンテナンスは、腐食、劣化、損傷を防ぎ、ベアリングが正しく機能し、橋の寿命を延ばすために不可欠です。

滑りベアリングはどのようにして摩擦を減らすのでしょうか?

スライディング ベアリングは、スライドする金属プレート間のポリテトラフルオロエチレン (PTFE) などの潤滑材を使用して摩擦を低減します。

橋梁建設においてポットベアリングはいつ使用されますか?

ポット ベアリングは、大きな回転運動と、PTFE スライダーによる制限された並進運動に対応できるため、大きな垂直荷重をサポートする必要がある場合に使用されます。