ガセットプレートの欠陥 Carl R. Schultheisz.

Presentation on theme: "ガセットプレートの欠陥 Carl R. Schultheisz."— Presentation transcript:

1 ガセットプレートの欠陥 Carl R. Schultheisz

2 プレゼンテーション 橋梁概要と崩壊 崩壊時の橋梁上の工事状況 ガセットプレートの欠陥 有限要素解析 設計と検証手順
橋梁許容荷重評価と許容荷重解析 橋梁点検 ガセットプレート点検

3 はじめに 2008年1月15日 連邦道路管理局に対して暫定安全勧告 準拠事項
橋梁管理者に対し，改修工事を計画する時に，ガセットプレートの評価を行うよう指導する。 準拠事項 当初の現場調査結果 連邦道路管理局の解析

4 概要 橋梁設計の基本 I-35W橋の設計 許容応力度設計法 設計断面力 設計図書の審査 ガセットプレートの評価
節点U10および他節点におけるガセットプレートにおける明らかな耐力不足

5 橋梁設計の基本事項 設計開始：1962年 AASHO基準に準拠 1961年版 AASHO道路橋示方書
1964年　ミネソタ州道路建設標準仕様書

6 橋梁設計の基本事項 許容応力度設計法 応力=力/面積 トラス部材力は，構造重量と車両重量により算定

7 橋梁設計－許容応力度 AASHOの許容応力度 降伏応力度の55パーセント以下 降伏応力度 材料が有する最大耐力限界値 許容応力度レベル 安全に対する実質的余裕を考慮

8 橋梁設計－作用力 設計力 AASHO仕様に従って計算 （死荷重＋活荷重＋衝撃）に対してから設計断面力を計算
一般的でない，重い交通荷重で代表 安全に対して更なる余裕を確保

9 橋梁設計に関する検証概要 ミネソタ州交通局とジェーコブスエンジニアリング社から得られる設計文書 図面と計算書を含む
完結した詳細設計図書（主構トラスのガセットプレートに関するものは除く） 設計は，有限要素モデルを使って評価 適切な設計手法 主構トラスのガセットプレート以外で，重要な不足は無し

10 橋梁設計－ガセットプレート AASHO示方書では，ガセットプレートは剪断，直応力および曲げに対し，抵抗できる充分な厚さ有するように規定している 主構トラスのガセットプレート設計に関する計算書は，存在せず 計算書には，溶接構造の床トラスのガセットプレートに関する設計手法が示されていた。 溶接構造の床トラスに対するガセットプレート設計に用いる解析

11 U10－ガセットプレートによって伝達される部材力
上弦材 419tf　圧縮 上弦材 973tf　引張 圧縮 斜材 1,038tf 引張 斜材 896tf 垂直材 245tf 引張

12 U10－せん断力の設計 A A 上弦材 419tf 圧縮 上弦材 974tf 引張 圧縮 斜材 水平成分 617tf 引張 斜材 水平成分
12

13 U10－剪断のための設計 上弦材 974tf 引張 419tf 圧縮 せん断 圧縮 斜材 水平成分 617tf 引張 618tf 13

14 U10－剪断のための設計 剪断 上弦材 974tf 引張 419tf 圧縮 圧縮 斜材 水平成分 617tf 引張 618tf
14

15 橋梁設計－U10計算 せん断力 面積 剪断応力= 1,393,000 kgf 645 cm2 = 　= 2,160 kgf/cm2 15

16 橋梁設計－U10計算 発生応力度 許容応力度 （発生／許容）応力比率= 2.05 部材力から求めたせん断応力度 2,160 kgf/cm2
AASHO示方書の許容応力度 1,055 kgf/cm2 （15,000lbs/inch2） （発生／許容）応力比率= 2.05

17 橋梁設計－U10計算 発生応力度は，許容応力度以下となる必要がある （発生／許容）応力比率は、1未満でなければならない
（発生／許容）応力比率= 2.05 （発生／許容）応力比率＝1とするには，U10ガセットプレートの厚み（1/2インチ）を１インチ以上に増厚する必要がある

18 ガセットプレートせん断解析結果 U4 U10 L11

19 ガセットプレート解析のまとめ U10ガセットプレートの耐力不足が，明らかとなった。 他のガセットプレートにも，類似の耐力不足があった。 主構トラスのガセットプレートの設計計算書は見つからなかった 他の設計不足は，無かった。

20 結果 2008年1月15日－連邦道路管理局(FHWA)に対して中間安全勧告を実施

21