浸鋅鋼結(jié)構(gòu)人行道板優(yōu)化設(shè)計(jì)

王偉

摘 要：浸鋅鋼結(jié)構(gòu)人行道板采用型鋼和鋼板通過(guò)焊接固定，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，輕便，抗震，耐銹蝕，美觀，使用壽命長(zhǎng)，安裝方便。希望通過(guò)文章的分析，能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁；鋼結(jié)構(gòu)；人行道板

中圖分類號(hào)：U443.31 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）20-0087-02

Abstract： Zinc-impregnated steel structure sidewalk board is fixed by welding steel and steel plate， the structure is stable， light， aseismic， rust-resistant， beautiful， long service life， easy to install， in the hope that through the analysis of the article， can provide a reference for the relevant work.

Keywords： railway bridge； steel structure； sidewalk board

1 鋼結(jié)構(gòu)人行道板簡(jiǎn)介

浸鋅鋼結(jié)構(gòu)人行道板（簡(jiǎn)稱鋼構(gòu)板）是用角鋼和扁鋼按照一定的間距進(jìn)行正交組合，頂面鋪設(shè)一片花紋板，通過(guò)焊接加以固定的開敞式鋼構(gòu)件。材料采用碳鋼制作，外表熱鍍鋅，可以起到防止銹蝕的作用。鋼構(gòu)板具有通風(fēng)，散熱，防滑等性能。

在鋼構(gòu)板的底部裝有一個(gè)夾片，夾片可以將其和托架水平肢固定在一起，這樣一來(lái)，相鄰鋼構(gòu)板之間的距離固定，不會(huì)碰撞磨損。

2 既有鐵路橋梁人行道概況

管內(nèi)既有橋梁人行道主要采用混凝土人行道板，由于受配合比、鋼筋材質(zhì)、養(yǎng)生、運(yùn)輸?shù)扔绊?，其使用壽命一般?-10年左右。今年3月至10月，青島橋梁車間利用集中修完成了管內(nèi)膠黃線、膠新線18座橋梁的人行道板整修，通過(guò)總結(jié)，發(fā)現(xiàn)混凝土人行道板存在以下缺點(diǎn)：

（1）砼板主要由工區(qū)預(yù)制，制作周期長(zhǎng)，前后包括制作鋼筋籠、配制混凝土、養(yǎng)生等環(huán)節(jié)，影響因素多，需要層層把關(guān)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

（2）砼凝土自身笨重，運(yùn)輸轉(zhuǎn)移不便，磕磕碰碰容易損傷掉角，作業(yè)人員在搬運(yùn)時(shí)更要格外小心，防止砸傷。

（3）抗沖擊能力低，沿海地區(qū)降雨多、濕度大，普遍存在鋼筋保護(hù)層脫落，鋼筋銹蝕等病害，使用壽命短，一般在5-10年，漏筋、掉塊一般出現(xiàn)在底面，橋上行走人員很難發(fā)現(xiàn)，存在安全隱患。

3 鋼構(gòu)板的優(yōu)勢(shì)

（1）結(jié)構(gòu)輕便：用材少，結(jié)構(gòu)輕，易于安裝。

（2）經(jīng)久耐用：采用浸鋅鋼結(jié)構(gòu)，抗銹蝕能力強(qiáng)，耐壓耐沖擊，不積雨水，使用壽命能達(dá)到20年，是混凝土人行道板2倍以上，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看更經(jīng)濟(jì)。

（3）現(xiàn)代氣派：外形美觀，通風(fēng)良好，給人以整體流暢的現(xiàn)代感受，適合在城市使用。

4 鋼構(gòu)板拼裝方案

以替換既有1.48m混凝土人行道板為例：

材料采用熱鍍鋅碳鋼。幾何尺寸：1490mm×332mm×5mm。其中采用縱條（1490mm×30mm×5mm）3塊，橫條（320mm×40mm×5mm）6塊，角鋼（1490mm×56mm×56mm×6mm）2塊。為了便于固定，在端部?jī)蓧K角鋼靠近端部之間各焊接一塊220mm×30mm×5mm的扁鋼，花紋板（320×1490mm×4mm）1塊。浸鋅層平均厚度必須達(dá)到95？滋m以上。

在相鄰兩個(gè)托架間安裝3片鋼構(gòu)板（人行道寬度為1.05m），間距1.5cm，在鋼構(gòu)板和托架水平肢角鋼間鋪一片防磨膠墊以保護(hù)鍍鋅層，并與托架固定牢固。

5 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

本次驗(yàn)算采用橋梁博士，將鋼構(gòu)版簡(jiǎn)化為梁進(jìn)行驗(yàn)算。首先將鋼構(gòu)版劃分為14個(gè)單元，將各個(gè)截面導(dǎo)入生成模型。輸入荷載，根據(jù)《鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》，人行道豎向靜荷載4.0kPa，同時(shí)按豎向集中荷載1.5kN檢算。輸入邊界條件，一端有水平、豎向及轉(zhuǎn)動(dòng)約束，另一端僅有豎向約束。診斷后進(jìn)行驗(yàn)算，得出各截面受力數(shù)據(jù)，各截面受力均滿足要求。

6 成本分析

鋼格板的重量是指經(jīng)過(guò)包邊和表面處理（非表面處理的除外）后的理論重量。由于包邊、開孔和切口的不同，實(shí)際重量與理論重量會(huì)出現(xiàn)差異。

鋼結(jié)構(gòu)骨架自重：W1=（1490×30×5×3+320×40×5×6+（50×6+56×6）×1490×2）×7850×10-9=23.16（kg）

花紋板自重：W2=1490×320×4×7850×10-9=14.97（kg）此計(jì)算值未減去圓孔的重量。

每塊鋼構(gòu)板的自重：38.13kg

平均每塊混凝土人行道板自重約為50kg

50×5-38.13×3=135.61kg

可見，自重可以減輕一半多。

鋼材約為3800/噸，鍍鋅費(fèi)2500/噸，每噸鋼能做26個(gè)鋼構(gòu)板，加工費(fèi)200/個(gè)

每塊鋼構(gòu)板成本：3800/26+2500/26+200=442元

每三塊鋼構(gòu)成本：442×3=1326元

每塊混凝土人行道板成本：150/元

每五塊混凝土人行道板成本：150×5=750元

每十塊混凝土人行道板成本：750×2=1500元

1326<1500

鋼構(gòu)板的使用壽命約為混凝土人行道板的兩倍，相同使用時(shí)間下混凝土板需要更換兩次，考慮更換效率、雇傭勞務(wù)工、天窗時(shí)間、材料運(yùn)輸?shù)纫蛩?，鋼?gòu)板從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看更經(jīng)濟(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2017.

[2]鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2014.