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Plate girder bridge - Wikipedia

プレート・ガーダー橋、 木造デッキ・タイプ

プレート・ガーダー橋では、 プレート・ガーダー (plate girders) は典型的には I-型鋼 (I-beam) で、(単純な横断面となるようにローラーをかけたものではなく) 別々の 構造鋼の板 (structural steel plates) から作られたもので、 垂直板 (web) と水平フランジ (flange) の梁を溶接したり、 古い橋の場合には、ボルト付けしたり、リベットで留めた。 ある場合にはプレート・ガーダーは I-型ではなく、Z-型に作られることもある。 最初のチューブ状の錬鉄製のプレート・ガーダー橋はジェームス・ミルホランド (James Millholland) により、 ボルチモア・オハイオ鉄道 (Baltimore and Ohio Railroad) のために、1846 年 - 1847 年に建設された。

プレート・ガーダーの解剖

プレート・ガーダー橋はスパン (span) の長さが短いか中程度に適切で、 鉄道、幹線道路などの交通を支えることができる。 プレート・ガーダーは通常、あらかじめ組み立てられ、 長さの限界は橋の工場から現場までガーダーを移動する 輸送モードにより設定される。

一般に、ガーダーの深さはスパンの 1/15 以下ではなく、 与えられた負荷を支える能力に対して、 スパンのおよそ 1/12 の深さがガーダーの重さを最小にする。 スパンの中央近くのフランジの応力 (stress) は、スパンの端近くよりは大きく、 従って上端 (top) と下端 (bottom) のフランジのプレート (plate, 板) は スパンの中央で頻繁に強化される。 垂直な補強材はガーダーの垂直板 (web) がせん断応力 (shear stresses) の下で、 座屈 (buckling) することを防止する。 これらは典型的には、ガーダー沿いに一様に間隔を空けて、 支えに追加の硬さを与え、 橋に負荷が集中する時もおなじである。

デッキ形式の橋で、木造、鋼あるいは鉄筋コンクリートの橋のデッキ (deck, 路面) が、 2 つ以上のプレート・ガーダーの上端で支えられ、これと複合的に作動する。 鉄道橋の場合には鉄道の枕木自身が橋のデッキ (deck, 路面) になるか、 デッキが砂利を支え、この上に軌道が敷かれることもある。 追加の梁が主ガーダーの間に張り渡されることもあり、 例えば、ハシゴ路面建設 (ladder-deck construction) と 呼ばれる橋の形式にある。 更に、別の要素が追加されて、横断筋交い (cross-bracing) を提供し、 ガーダーの座屈 (buckling) を防止することもある。

半通り抜け橋 (ポニー・トラス (pony truss) とも呼ばれる) では、 橋の路面は 2 枚のプレート・ガーダーの間に支えられ、 このプレート・ガーダーはしばしは基底フランジ (bottom flange) のうえに載っている。 そうすると、全体の橋は断面が 「U-字型」 である。 横断筋交い (cross-bracing) は通常、追加できないので、通常ガーダーの垂直な剛性が使用されて、 座屈 (buckling) を防止する (技術的には 「U フレーム動作」 ('U-frame behaviour') と記述される)。 この橋の形式は鉄道に最も頻繁に使用される。 というのは建設深さ (construction depth, 車両の下側と橋の下側の距離) がずっと少ないからである。 これにより高さをそれほど変更せずに、障害物を通過できる。

プレート・ガーダー橋、半通り抜けタイプ

多重スパン・プレート・ガーダー橋は単一ガーダーで張り渡すことができる 長い隙間を張り渡すよりも経済的な方法である。 橋台 (abutments) の間の橋脚の間隔は、 選択されたプレート・ガーダーの容量 (capacity) に依存する。 スパンの間の伸縮継手 (expansion joints) を可能にするために、 別々のプレート・ガーダー橋が各橋台の組の間を張り渡している。 コンクリートは普通、低い橋脚に使用され、一方鋼の架台 (trestle) は 高い橋に使用される。

多重スパン・プレート・ガーダー橋、コンクリート橋脚の上のデッキ形式