用于防火墙和其它耐火组合件的非易燃加固水泥轻质面板和金属框架系统技术方案

技术编号:979665 阅读:213 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种耐火组合件,其包括金属框架部件,例如支撑加固、轻质且尺寸稳定的SCP面板的C形托梁、U形托梁、开口腹板托梁、HAM-BRO或其它金属框架系统。所述组合件是非易燃、耐水、抗霉和腐烂、防白蚁的,且能够抵抗等于或超过胶合板或定向刨花板面板所提供的剪力负荷的剪力负荷。所述面板采用具有连续相的一个或一个以上层,所述连续相是由固化例如硫酸钙α半水化合物、水凝水泥、活性火山灰(active  pozzolan)和石灰的无机粘合剂的含水混合物而产生的。所述连续相由玻璃纤维加固,且含有例如陶瓷微球体等轻质填充剂颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及用于住宅和商用建筑中的防火墙或其它耐火组合件系统,其包含 金属框架和轻质结构水泥面板(本文称为SCP面板)。所述防火墙或其它耐火组合件可为水平的(例如,天花板)或竖直的(例如,竖直墙)。更明确地说,本专利技术涉及一种非 易燃防火墙或其它耐火组合件系统,其具有以机械方式或粘合方式紧固到钢框架防火墙 或其它耐火组合件系统的面板。根据需要,所述面板提供抗剪隔板。所述系统在与钢框架一起使用时提供以下有利性能属性非易燃性、耐水性、抗霉性、高比强度和刚性、 组装速度提高的建筑设计的经济性、由于建筑重量降低而使地基大小减小,以及针对给 定建筑占地面积的可用建筑容积比率增加。技术背景防火墙是一种特殊种类的建筑构造墙。以全文引用的方式并入本文中的2003年国际 建筑规范的705章节大体规定,由遵守705章节的条款的一个或一个以上碎火墙分隔的 建筑的每一部分应认为是单独的建筑。此类防火墙的范围和位置应提供完全的分隔。当 防火墙还分隔需要由防火障壁墙分隔的界(group)的情况下,每一分隔的最具限制性的 要求应适用。位于地界线上的防火墙还应遵守2003年国际建筑规范的503.2章节。此类 防火墙(界墙)应构造成无开口的。防火墙应在火灾条件下具有足够的结构稳定性以在 由所要求的耐火等级所指示的持续时间内允许建筑在任一侧倒塌而墙不倒塌。典型的耐 火等级为2小时、3小时或4小时。另一种建筑墙称为"防火障壁"。以全文引用的方式并入本文中的2003年国际建筑 规范的706章节大体规定,2003年国际建筑规范或国际消防规范中的用于分隔井(也称 为井壁)、出口、出口过道、水平出口或临时用途区域、用以分隔不同居住区、用以将单 一居住区分隔为不同消防区域、或用以分隔在别处需要防火障壁的其它区域的防火障壁, 应遵守2003年国际建筑规范的706章节。防火障壁的典型的耐火等级为1小时、2小时、 3小时和4小时。地区建筑规范和国家标准惯例需要在商用和住宅建筑中采取措施以减缓火蔓延穿过顶楼、爬行空隙(crawlspace)和其它内部区域。因此,在规定将防火墙(也称为区域隔 墙或界墙)用于商用或住宅建筑的情况下,使用若干材料和构造来满足这些规定。防火 墙或其它耐火组合件可为垂直或水平的。举例来说,邻近于住宅的居所部分的车库的天 花板和侧壁通常是防火墙或防火障壁。住宅防火墙或其它耐火组合件系统满足三个结构考虑因素。首先,其形成两个单独 的隔层,使得在发生火灾时一侧可在不危及整个防火障壁的情况下倒塌。第二,所述墙 通常具有确保当发生火灾时邻近的结构倒塌时防火墙不会倒塌的细部。第三,所述墙经 设计以实现5psf的均一横向负荷,从而确保横向稳定性。住宅防火墙提供重要、专门的构造以保护居住者免受多户使用城市住宅和其它附属 居所中的火灾的伤害。这些组合件不仅应提供规定的火灾保护(通常2小时),而且其还 必须经设计以在结构上足够稳定,从而在不失去其作为墙的完整性的情况下承受邻近结 构的倒塌。砖石由于其刚性和所感知的强度而一直被认为是用于住宅防火墙的可接受的材料。 替代物是具有同等耐火等级的石膏干饰面内墙组合件。除了上述国际建筑规范外,陈述区域分隔型防火/界墙的两个主要规范文体是BOCA (参看BOCA国家建筑规范/1990, 907.0章节。) 一国际建筑人员与规范管理人员联合会 以及SBCCI (参看SBCCI标准建筑规范/1988第403.5段。)一国际南方建筑规范会议。 这些规范文体在其规范中将所述组合件鉴定为"防火墙"、"界墙"或"城市住宅隔墙" 或"区域隔墙"。每一者本质上具有相同结构要求-"此类墙从地基到屋顶盖板下侧应是连续的…。"(参看 BOCA国家建筑规范/1990, 907.0章节)且"墙在火灾条件下应具有足够的结构稳定性 以允许建筑在任一侧倒塌而墙不倒塌…"(参看SBCCI标准建筑规范/1988第403.5段)。供额外指导,普遍认可的参考文献是国家混凝土砌筑协会(NCMA), TEK 95, "Design Details for Concrete Masonry Fire Walls"。此文献推荐横向受支撑以获得稳定性(除非设计成自承式悬臂)的双层墙或单层墙。 所述文献进一步陈述墙经设计以承受5磅/平方英尺的均一横向负荷(参看NCMA-TEK 95, "Design Details for Concrete Masonry Fire Walls")。包含两个具有单独耐火等级的墙 的双层墙最频繁地用于承载情形中,因为双层墙的火灾侧部分可与邻接结构一起倒塌而 使相对的防火墙保持在适当位置。然而,分隔住宅木框架构造的普通砖石防火墙配置是单层墙,其处于非承载模式中 作为每一侧木框架构造之间的间隔物。可提供横向支撑以使墙在中间基底和屋顶处稳定, 另外还设计结构的横向附属物使得火灾侧结构的倒塌不会导致防火墙崩塌。防火墙并不像许多人所期望的是不可穿透的撑墙,因为5磅/平方英尺横向设计负荷 (NCMA的所述介绍-参看NCMA-TEK 95, "Design Details for Concrete Masonry Fire Walls")与普通内墙的横向设计负荷并无不同。并且,值得注意的是认识到,所述规范 不要求阻止邻近结构倒塌延伸到防火墙中,而是在倒塌之后防火墙保持直立。普通的工地构造惯例是使用未加固的空心混凝土砖石。这些砖石防火墙通常从地基 建成悬臂式,而在中间基底或屋顶处没有任何横向支撑。因此,当其直立达到必要的建 筑高度时可能不满足所需的5磅/平方英尺横向负荷设计。举例来说,在5磅/平方英尺的 设计负荷下,未加固的空心8英寸混凝土砖石单元(CMU)的墙高度容量当作为悬臂自 由直立时约为10.3英尺(计算得到。设计假定根据NCMA-TEK 2A, "Sizes and Shapes of Concrete Masonry Units",建成悬臂式;容许的弯曲张应力为23磅/平方英寸,为防风 而增加三分之一;100磅/立方英尺的空心块,截面模数S-81 (8英寸CMU)和160 (12 英寸CMU)),且当仅'在屋顶或中间基底处被支撑时为18.0英尺(参看NCMA-TEK 63, "Partially Reinforced Concrete Masonry Walls")。如果使用12英寸CMU,那么高度分别 增加到仅14.7英尺(计算得到。设计假定根据NCMA-TEK 2A, "Sizes and Shapes of Concrete Masonry Units",建成悬臂式;容许的弯曲张应力为23磅/平方英寸,为防风而 增加三分之一;100磅/立方英尺的空心块,截面模数S=81 (8英寸CMU)和160 (12 英寸CMU))和25.4英尺(参看NCMA-TEK 95,"Design Details for Concrete Masonry Fire Walls ")。 参看 Maurice J. Marchello , "Gypsum Fire Wall's Efficiency Gives it Performance Edge, Form and Function ", 第 3 版 (1990 )(也可查阅 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于建筑的非易燃墙系统,其位于建筑物结构中作为耐火建筑物组合件,所述系统包含:    支撑在轻型冷成形金属构架上的剪力隔板,所述剪力隔板包含经加固、轻质且尺寸稳定的水泥面板,且所述构架包含金属冷成形金属框架元件;    所述面板具有65到90磅/立方英尺的密度,并能够在紧固到所述构架时抵抗剪力负荷,且包含固化含水混合物产生的连续相,所述含水混合物包含(以干燥计)35到70重量%的反应性粉末、20到50重量%的轻质填充剂和5到20重量%的玻璃纤维,所述连续相由玻璃纤维加固且含有所述轻质填充剂颗粒,所述轻质填充剂颗粒具有从0.02到1.00的颗粒比重和约10到500微米的平均粒度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒂莫西D托恩扬詹姆斯M乌列特詹姆斯E赖克茨
申请(专利权)人:美国石膏公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利