應用于防火隔斷結構冷彎鋼型材的探討

洪愛萍

（江蘇創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構中經常與鋼、鋁等抗拉材料共同組成門、窗、采光帶、玻璃幕墻等建筑結構。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。

但是目前大多數鋁合金因為材料耐高溫性能及強度遠遠達不到相應防火及形變要求，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，在接縫處習慣采用點焊加固方式易造成錯位，且在高溫下由于焊點間的剪力受力不均勻，抗彎抗扭強度差，造成變形度大。

現介紹一種最新生產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

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，滿足防火系統中大跨度的幕墻、室內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，要求具有機械強度高、耐火熔點溫度高、耐腐蝕、耐沖擊、材質易加工等性能指標。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構上的特色，型材具有仿生學特性，端面受力在機械方面具有良好的力學數據，在結構上也有獨特之處。隔熱防火冷彎鋼管型材結構多樣，在防火幕墻、防火隔斷應用中能對各個接合、轉角、移動部位處理得恰到好處，滿足不同風格的建筑設計要求。

隔熱防火冷彎鋼管型材的安裝方式簡潔快速，標準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安裝，無論是外開門窗還是內開門窗玻璃壓條都在室內，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為可以焊接，型材截斷后的門窗料調轉180°后可再焊在一起，也可把兩支不同型號的料焊在一起，具有外平開門窗內裝玻璃的優點。

隔熱防火冷彎鋼管型材可設計成有隔熱斷橋，可滿足節能門窗幕墻需要，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度高、防火、防爆功能，其在房屋建筑中能制作比其它材質更大尺寸的隔斷、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，而且力學性能良好、鋼材利用率高且綠色環保，可在建筑行業中廣泛應用。

2.1 應用于大跨度防火幕墻隔斷的節點

大跨度防火幕墻、防火隔斷作為主要的受力構件，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 幕墻與隔斷豎料節點

圖2 幕墻與隔斷拐角節點

圖3 幕墻與隔斷橫料節點

圖4 隔斷與門窗連接節點

2.2 應用于門窗截面

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，不但能保證發生火災時有效防止火焰竄至玻璃背火面，而且外觀優美、透光性能良好，一旦發生火災就能起到很好的引導疏散作用。

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《鎂玻璃構件耐火試驗方法》進行試驗。經過90 min試驗，溫度接近1000℃,框架除有輕微的弓形彎曲、中心處向里凹進40 mm外，整個框架保持了良好的耐火完整性。

4 項目應用和測試結論

（1）隔熱防火冷彎鋼管型材具有強度高、防火、耐腐蝕、耐沖擊、材質輕等特點，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、剛度大的優點。通過理論計算，在沒有設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3 m以上。

（4）在同種規格條件下，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濟效益。

5 我國應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輥式彎曲或模具成型加工而成。其表面精度高，斷面系數比熱軋型材高12%～40%，具有輕型、經濟適應性強等優點，已用于多種行業，如建筑業、汽車制造業等。鋼種從單一的普碳鋼向高強、耐候、耐火等鋼種發展。

隨著建筑業的發展，隔熱防火冷彎鋼管型材在我國將具有強大的生命力。用戶對隔熱防火冷彎鋼管型材的認識己大大提高，產品也逐漸被市場所接受。隨著城市大規模建設的需要，輕鋼結構配以玻璃幕墻將成為最佳選擇。

7 結語

隔熱防火冷彎鋼管型材在我國具有廣闊的發展前景。借鑒國外的經驗和成熟的技術，隔熱防火冷彎鋼管型材的應用將給企業帶來良好的經濟效益。