應(yīng)用于防火隔斷結(jié)構(gòu)冷彎鋼型材的探討

洪愛萍

（江蘇創(chuàng)安防火門窗有限公司，江蘇 泰州 225400）

0 引言

隔熱防火玻璃被作為防火材料在結(jié)構(gòu)中經(jīng)常與鋼、鋁等抗拉材料共同組成門、窗、采光帶、玻璃幕墻等建筑結(jié)構(gòu)。最常用的方案是采用鋼或鋁合金框架鑲嵌防火玻璃，這樣做可以通過金屬框架分割整個防火玻璃幕墻，使每塊防火玻璃面積不太大，從而保證防火玻璃的防火性能。

但是目前大多數(shù)鋁合金因?yàn)椴牧夏透邷匦阅芗皬?qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到相應(yīng)防火及形變要求，無法滿足配套特種玻璃的使用要求和建筑設(shè)計要求。使用鋼襯套外加鋁合金裝飾面的玻璃幕墻，雖然起到一定的防火作用卻增加了施工成本。而使用折彎成型的鋼框架，在加工尺寸精度和整體平整度方面不好，在接縫處習(xí)慣采用點(diǎn)焊加固方式易造成錯位，且在高溫下由于焊點(diǎn)間的剪力受力不均勻，抗彎抗扭強(qiáng)度差，造成變形度大。

現(xiàn)介紹一種最新生產(chǎn)的隔熱防火冷彎鋼管型材。

1 隔熱防火冷彎鋼管型材的特點(diǎn)

隔熱防火冷彎鋼管型材能夠配合具有硼硅、防火、隔熱防火、防爆功能的特種玻璃使用，滿足防火系統(tǒng)中大跨度的幕墻、室內(nèi)隔斷和超高超大的門、窗性能要求。配合特種玻璃使用的金屬框架，要求具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐火熔點(diǎn)溫度高、耐腐蝕、耐沖擊、材質(zhì)易加工等性能指標(biāo)。隔熱防火冷彎鋼管型材在材料成分中有一定含量的Ni、Mo、V、Ti等元素，通過冷彎加工成型。隔熱防火冷彎鋼管型材由高頻或激光焊接組成閉口，型材截面厚度在1～4.0 mm。

閉口焊接是隔熱防火冷彎鋼管型材結(jié)構(gòu)上的特色，型材具有仿生學(xué)特性，端面受力在機(jī)械方面具有良好的力學(xué)數(shù)據(jù)，在結(jié)構(gòu)上也有獨(dú)特之處。隔熱防火冷彎鋼管型材結(jié)構(gòu)多樣，在防火幕墻、防火隔斷應(yīng)用中能對各個接合、轉(zhuǎn)角、移動部位處理得恰到好處，滿足不同風(fēng)格的建筑設(shè)計要求。

隔熱防火冷彎鋼管型材的安裝方式簡潔快速，標(biāo)準(zhǔn)化安裝過程只需按裝配圖紙順序就能完成。快速、方便、可更換的連接部件使建筑維護(hù)更加容易。

隔熱防火冷彎鋼管型材制作的活動門窗、隔熱防火玻璃都可從室內(nèi)安裝，無論是外開門窗還是內(nèi)開門窗玻璃壓條都在室內(nèi)，這也是隔熱防火冷彎鋼管型材的特色。

隔熱防火冷彎鋼管型材所制成的門窗因?yàn)榭梢院附樱筒慕財嗪蟮拈T窗料調(diào)轉(zhuǎn)180°后可再焊在一起，也可把兩支不同型號的料焊在一起，具有外平開門窗內(nèi)裝玻璃的優(yōu)點(diǎn)。

隔熱防火冷彎鋼管型材可設(shè)計成有隔熱斷橋，可滿足節(jié)能門窗幕墻需要，氣密、水密、隔聲等功能顯著。

2 隔熱防火冷彎鋼管型材的用途

由于隔熱防火冷彎鋼管型材具有強(qiáng)度高、防火、防爆功能，其在房屋建筑中能制作比其它材質(zhì)更大尺寸的隔斷、非承重外幕墻的橫梁、立柱、超高尺寸門窗。由其制作的防火幕墻、防火隔斷、防火門窗具有更好的透光性能，在防火、防爆等方面更具優(yōu)勢。隔熱防火冷彎鋼管型材不但斷面形狀任意多變，而且力學(xué)性能良好、鋼材利用率高且綠色環(huán)保，可在建筑行業(yè)中廣泛應(yīng)用。

2.1 應(yīng)用于大跨度防火幕墻隔斷的節(jié)點(diǎn)

大跨度防火幕墻、防火隔斷作為主要的受力構(gòu)件，型材截面厚度可選用在3.0 mm以上。圖1～4是幾種常用于防火幕墻、防火隔斷和防火門窗連接方式。

圖1 幕墻與隔斷豎料節(jié)點(diǎn)

圖2 幕墻與隔斷拐角節(jié)點(diǎn)

圖3 幕墻與隔斷橫料節(jié)點(diǎn)

圖4 隔斷與門窗連接節(jié)點(diǎn)

2.2 應(yīng)用于門窗截面

使用隔熱防火冷彎鋼管型材配合隔熱防火玻璃、防火膨脹條、防火壓條制作的防火門，不但能保證發(fā)生火災(zāi)時有效防止火焰竄至玻璃背火面，而且外觀優(yōu)美、透光性能良好，一旦發(fā)生火災(zāi)就能起到很好的引導(dǎo)疏散作用。

3 隔熱防火冷彎鋼管型材的防火測試

采用本隔熱防火冷彎鋼管型材和25 mm隔熱防火玻璃制作的3000 mm×1250 mm框架按GB/T 12513—2009《鎂玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》進(jìn)行試驗(yàn)。經(jīng)過90 min試驗(yàn)，溫度接近1000℃,框架除有輕微的弓形彎曲、中心處向里凹進(jìn)40 mm外，整個框架保持了良好的耐火完整性。

4 項目應(yīng)用和測試結(jié)論

（1）隔熱防火冷彎鋼管型材具有強(qiáng)度高、防火、耐腐蝕、耐沖擊、材質(zhì)輕等特點(diǎn)，能和隔熱防火玻璃和非隔熱防火玻璃共同使用。

（2）隔熱防火冷彎鋼管型材采用無縫成形截面，截面整體性好，較之鋼板折彎型材減少了集中應(yīng)力，提高了截面承載力。而且隔熱防火冷彎鋼管型材造型美觀，適用于多種建筑場合。

（3）在同種規(guī)格條件下，隔熱防火冷彎鋼管型材較鋁合金型材、鋼板折彎型材具有更大的截面剛度。采用隔熱防火冷彎鋼管型材作為框架的防火門窗、防火隔斷，具有變形小、剛度大的優(yōu)點(diǎn)。通過理論計算，在沒有設(shè)置分割橫梁的情況下，以隔熱防火冷彎鋼管型材為邊框的單扇門高度可達(dá)3 m以上。

（4）在同種規(guī)格條件下，隔熱防火冷彎鋼管型材較鋁合金型材、鋼板折彎型材具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

5 我國應(yīng)用隔熱防火冷彎鋼管型材的前景

隔熱防火冷彎鋼管型材由冷帶或熱帶經(jīng)輥式彎曲或模具成型加工而成。其表面精度高，斷面系數(shù)比熱軋型材高12%～40%，具有輕型、經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已用于多種行業(yè)，如建筑業(yè)、汽車制造業(yè)等。鋼種從單一的普碳鋼向高強(qiáng)、耐候、耐火等鋼種發(fā)展。

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，隔熱防火冷彎鋼管型材在我國將具有強(qiáng)大的生命力。用戶對隔熱防火冷彎鋼管型材的認(rèn)識己大大提高，產(chǎn)品也逐漸被市場所接受。隨著城市大規(guī)模建設(shè)的需要，輕鋼結(jié)構(gòu)配以玻璃幕墻將成為最佳選擇。

7 結(jié)語

隔熱防火冷彎鋼管型材在我國具有廣闊的發(fā)展前景。借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)和成熟的技術(shù)，隔熱防火冷彎鋼管型材的應(yīng)用將給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。