名古屋市南部の橋を長持ちさせる
方法を考えてみよう。
メンバー
C08006 伊藤雅也
C08007
岩越巧典
C08008 岩瀬洋平
C08009 江口拓海
C08010 大海佑太
調査の目的と概要
・南部にはどのような橋がかかってい
て、それらがどんな形式なのかを調べ、
そこから名古屋市南部にかかってい
る橋を長持ちさせる方法を調べる。
調査方法と分担
・現場に行き橋を見に行く。
・南部の橋を調べ、その橋をネットで調べる。
・文献などで橋を長持ちさせる方法を調べる。
・アドバイザー教員に相談する。
報告書の作成(岩越、岩瀬) 表・グラフ作成(江口、大海)
分からないワードの調査(伊藤) 主な調査(全員)
アドバイザー教員(水澤副学長、酒造教授)
現場見学に行った橋の主な地図
左から順に天白大橋
鉄道橋
千鳥橋
天白扇川橋
JRの鉄橋
新幹線の鉄橋
大慶橋
汐見橋
星園橋
現地調査の結果と考察
・現地調査の結果より、名古屋市南部の橋には、
鋼が多く使われている事が判った。
主に橋の桁に使われており、鉄道橋には、さらに多
く使われている。
・この結果より、鋼橋が壊れる原因について調べ、
特に重要なこの2つの原因について調べた。
① 疲労損傷
A、疲労損傷とは、
静的な強度より、かなり小さい外力であっても
それらが、多数回繰り返し作用することにより
亀裂が発生する。構造物あるいは、部材の最終的な
破断は、脆性破壊あるいは、延性破壊による
亀裂の急激な成長として起こる損傷である。
B、疲労損傷の原因と対策
橋の疲労損傷事例の原因割合
右のグラフとは、国内および
国外について原因別の
損傷事例数を示したものです。
右のグラフを見ると「応力集中」
と「二次応力」が
共に30%を占めている事が判る。
風の振動
5%
車両振動
13%
その他
1%
初期欠陥
8%
応力集中
31%
二次応力
30%
面外変形
12%
② 腐食
A、腐食とは
鋼材の原料である鉄鉱石は、
酸化化合物の状態で
自然界に存在している。
鋼材は、この酸化物を還元、精錬して製造するため、
酸素や水と結合して安定な状態である錆に戻ろうとする。
この現象を「腐食」と呼ぶ。
B、腐食の原因
・大気中の腐食要因としては、温度,湿度,降雨量,日照,汚
染物質などがありこれらの影響度によって腐食速度が
決まってくる。
錆は水と酸素の存在で発生するものであるから、
湿度は腐食の直接的要因であり影響度は大きい。
C.腐食による影響
・腐食が生じると部材断面が減少するため強度
および剛性が低下する。
また、腐食が進行している環境中でその部材に繰り返し
応力が作用する場合には、通常の疲労破壊応力より
小さい応力で破壊し、腐食疲労が起こる。
橋脚が錆びている
対策 ~疲労損傷~(応力集中)
鋼材
補強
鋼材
ノッチ(切り欠き)
ひび割れ
鋼板
丸みをつける
鋼板で上から補強
対策 ~二次応力~
ガゼットプレートを小さくしたり
ボルトの数を減らすことにより
二次応力は小さくなる。
注)いくら小さくしても
二次応力は0になることはない。
拡大
二次応力の原因とな
るガゼットプレート
耐候性鋼による腐食対策
耐候性鋼を使った橋
耐候性鋼(たいこうせいこう)とは鋼表面に保護性錆(ほごせいさ
び)を形成するように設計された低鉄合金鋼である。塗装せずにその
まま使用してもあまりさびず、またそのさびが比較的緻密な特殊なさび
が生成する事から、「さび」で錆を制する不思議な鋼と呼ばれている。
メッキによる腐食対策
緻密な保護皮膜
緻密な保護皮膜
まとめ
以上です
橋を長持ちさせる事は簡単な事ではないと感じた。
いい部材を使うということもあるが金銭的 な面の問題もあるため
名古屋市南部の橋を長持ちさせるためには、やはり橋の維持管理
定期的な点検をしっかりする事が重要だと言えるだろう。
*調べた資料:鋼橋における劣化現象と損傷の評価(書籍)
鋼橋の劣化と損傷の評価,水澤副学長のお話,Yahoo地図
錆びない鋼/耐候性
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