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浅析超高层建筑轻钢龙骨石膏板隔墙选型及节点优化

2021-07-12陈高建

建材与装饰 2021年20期
关键词:石膏板井道轻钢

陈高建

(华通置业有限公司,北京 100000)

0 引言

轻钢龙骨石膏板隔墙具有施工简便、重量轻、强度较高、不易变形、装饰效果好等诸多优点,可以对水、声音、震动等进行科学有效的隔离,并能够解决超高层建筑隔墙施工的整体稳定、耐火性、保温隔声、抗风压等性能问题,对缩短施工周期、提升隔墙系统整体工程质量有重大意义。

北京CBD核心区Z13地块商业金融项目地上建筑高度为180m,建筑主体塔楼结构形式为混凝土核心筒—钢梁钢管混凝土柱外框—单向伸臂和腰桁架—端部支撑框架组成的混合结构体系,内隔墙地上部分主要采用轻钢龙骨石膏板、蒸压加气混凝土砌块墙。

1 轻钢龙骨石膏板隔墙墙体选型优化

超高层建筑功能类型复杂、消防安全要求高,特殊功能区域对于防水、隔声有严格要求。对于不同功能区的隔墙选型,其隔墙厚度、耐火期限、隔声系数是不同的,隔墙选型类型复杂多样,如何使轻钢龙骨石膏板隔墙墙体选型既能满足设计及规范要求,又能保证隔墙防火、防水、隔声、抗风压等功能的实现,因此在正式施工前对轻钢龙骨石膏板隔墙进行选型优化工作是非常重要的。

1.1 轻钢龙骨石膏板隔墙体系选用

(1)井道以外墙体选用75、100QU/QC轻钢龙骨体系(墙体内设置通贯龙骨,设置间距1200mm),井道墙体选用100CH轻钢龙骨体系。QC竖向龙骨设置间距400mm、CH竖向龙骨设置间距600mm,特殊区域墙体采取竖向龙骨加密措施以满足抗风压、稳定性要求;选用12mm/15mm/25mm厚耐火纸面石膏板作为墙体覆面板材;选用50mm/80mm厚防火岩棉作为耐火、隔声填充材料。

(2)轻钢龙骨石膏板隔墙所选用的材料必须满足设计、国家及地方现行规范、相关技术标准的要求。必须提供隔墙使用材料的产品合格证、检测报告,并严格按照规范要求进行现场取样、检测复试,复试合格且达到设计和规范要求后才能使用。

(3)轻钢龙骨石膏板隔墙体系应检测复试,出具墙体检测报告。

1.2 隔墙选型优化

Z13项目作为超高层办公建筑,定位高端、国际化甲级写字楼,对室内空间使用率要求较高。在满足消防安全、整体稳定、良好隔音的前提下,对室内隔墙厚度提出更高的要求,以达到空间最大使用效率的目的。最终根据不同要求优化后确定为6种轻钢龙骨石膏板隔墙类型,墙体选型如下:

(1)防火分区上的防火隔墙防火要求不小于3h耐火极限。井道以外防火墙材料选用100QU/QC轻钢龙骨、15.9mm厚耐火纸面石膏板(双侧双层)、80厚防火岩棉容重120kg/m3,隔墙厚度163.6mm;过井道防火墙材料选用100CH轻钢龙骨、井道外一侧15mm厚耐火纸面石膏板(三层)、井道内一侧25mm厚耐火纸面石膏板、50厚防火岩棉容重120kg/m3,墙体厚度145mm。

(2)楼梯间隔墙防火要求不小于2h耐火极限。轻钢龙骨石膏板墙体材料选用100QU/QC轻钢龙骨、12mm厚耐火纸面石膏板(双侧双层)、50厚防火岩棉容重120kg/m3,隔墙厚度148mm。

(3)机电井道、电梯井道隔墙防火要求小小于3h耐火极限。轻钢龙骨石膏板墙体材料选用100CH轻钢龙骨、井道外一侧15mm厚耐火纸面石膏板(三层)、井道内一侧25mm厚耐火纸面石膏板、50厚防火岩棉容重120kg/m3,墙体厚度145mm。

(4)疏散走道两侧隔墙防火要求不小于1h耐火极限。轻钢龙骨石膏板墙体材料选用75QU/QC轻钢龙骨、12mm厚普通纸面石膏板(双侧双层)、50厚防火岩棉容重100kg/m3,隔墙厚度123mm。

(5)湿区轻钢龙骨石膏板隔墙墙体材料选用75QU/QC轻钢龙骨、12mm厚普通纸面石膏板(干区一侧双层)、12mm厚硅酸钙板(湿区一侧双层)、50厚防火岩棉容重100kg/m3,隔墙厚度123mm。

以上轻钢龙骨石膏板隔墙墙体选型可为同类型项目隔墙选型参考,同时应充分考虑到墙体在高度限制下的变形量、井道内压强量等因素的影响,必要时应采取加固加强措施来保证墙体整体稳定性,比如采取增加横向通贯龙骨、钢结构加固、竖向龙骨加密等措施。

同时为便于现场施工人员识图,准确施工各部位轻钢龙骨石膏板墙体,本项目在图纸深化阶段利用CAD软件在图纸中用不同图例、颜色表示不同墙体类型,并清晰表达各部位节点做法,绘制隔墙选型平面图纸,图纸彩色打印后下达施工人员,使施工技术交底更加深入,极大地便于现场施工。

2 轻钢龙骨石膏板隔墙节点优化

超高层建筑结构类型复杂多样、机电管井及电梯井道较多,面对不同位置的轻钢龙骨石膏板隔墙做法问题,无法通过常规的隔墙节点形式全部解决,因此必须结合现场实际条件对隔墙做法进行节点优化,明确细部做法。需要优化的部位有轻钢龙骨与混凝土结构连接节点、超高区隔墙钢骨架加固节点、轻钢龙骨与压型钢板连接节点、轻钢龙骨与钢梁柱连接节点、井道CH龙骨与钢结构连接节点、隔墙伸缩缝连接节点等。轻钢龙骨与结构间应设置橡胶垫及防火密封膏或密封胶以达到防火抗裂要求。

2.1 横龙骨与压型钢板连接节点

与钢筋混凝土楼板采用同样的处理方式,横龙骨与压型钢板波谷连接直接采用膨胀螺栓将横龙骨固定于压型钢板波谷上。由于压型钢板波高处存在缝隙,横龙骨无法与之直接采用膨胀螺栓固定,可采取在横龙骨上部增加镀锌钢板。先用膨胀螺栓将镀锌钢板固定于压型钢板上,再用钻尾螺丝将横龙骨固定于镀锌钢板上。镀锌钢板应根据膨胀螺栓位置提前开孔,同时为避免隔墙与主体结构刚性连接,横龙骨与压型钢板间应设置橡胶垫。

2.2 横龙骨与钢梁连接节点

由于轻钢龙骨材质特殊性不能与钢梁采用焊接连接,其与钢梁的连接可以采用镀锌角钢、方钢管进行转接。一种情况是横龙骨与钢梁位置对应,全部位于钢梁下翼缘底部,可采用等间距在钢梁下翼缘焊接镀锌方钢管,方钢管长度同隔墙龙骨截面宽度,方钢管设置间距600mm,采用钻尾螺丝将横龙骨与镀锌方钢管固定。另一种情况是横龙骨与钢梁位置偏离,部分位于钢梁下翼缘底部,可采用在钢梁下翼缘上焊接一根通长镀锌角钢,然后在通长角钢上等间距焊接镀锌方钢管,方钢管长度同隔墙龙骨截面宽度,方钢管设置间距600mm,最后采用钻尾螺丝将横龙骨与镀锌方钢管固定。

2.3 井道CH龙骨与钢结构连接节点

井道轻钢龙骨石膏板隔墙横龙骨采用J型龙骨,J型龙骨无法与钢梁直接焊接,墙体两端的龙骨不能直接与钢柱用膨胀螺栓固定,以免影响钢结构整体的稳定性,此种情况应采用镀锌方钢管转接。首先选取100mm宽镀锌方钢管与钢梁柱焊接,方钢管设置间距600mm,用钻尾螺丝将轻钢龙骨与镀锌方钢管固定。

为了保证钢结构防火涂料的完整性,避免防火涂料二次修补,采用转接的方钢管焊接可在钢结构施工完成即可插入施工,或在钢梁防火涂料施工前,将转接镀锌方钢管焊接于钢结构设置位置,如图1所示。

图1 方钢管转接施工现场

2.4 其他关键部位节点优化

(1)井道轻钢龙骨石膏板隔墙CH龙骨竖向设置间距600mm,超高层建筑内往往存在特殊设备加强层楼层高、风压值大的情况,其井道轻钢龙骨石膏板隔墙竖向CH100龙骨竖向设置间距应加密为300mm,以满足抗风压强度,保证隔墙整体稳定性。

(2)首层或设备层楼层高度往往较标准楼层高,轻钢龙骨石膏板隔墙设置高度大多会超出规范要求的变形量及抗风压值允许范围内,此情况下应采取墙体加固措施,可采用镀锌方钢管钢骨架体系进行加固,保证隔墙整体稳定性。

(3)轻钢龙骨石膏板隔墙门洞口应采用镀锌方钢管加固,门两侧竖向设置通长镀锌方钢管,方钢管上下端部采用镀锌钢板与结构楼板固定,门上部设置横向镀锌方钢管与两侧竖向方钢管焊接固定,大于1m门上部横向方钢管增设竖向方钢管与顶楼板固定。轻钢龙骨用钻尾螺丝与方钢管固定。

(4)轻钢龙骨石膏板隔墙墙面装饰为湿贴的墙面。如采用普通的纸面石膏板作为基层,则会因湿贴条件下石膏板材粉化等影响装饰工程的使用寿命。可采用硅酸钙板替代有潮湿要求的隔墙最外层的纸面石膏板,以延长隔墙装饰工程的使用寿命。同时为了提高面砖与硅酸钙板的黏结强度,应在硅酸钙板表面满铺钢丝网后再进行挂浆镶贴。

(5)轻钢龙骨石膏板隔墙应根据设计及功能要求设置C20混凝土导墙,导墙高度自结构地面不小于300mm,宽度同轻钢龙骨石膏板墙体厚度(实际以设计为准),导墙内应设置纵横向钢筋,与结构间有效固定。

3 结论

超高层建筑轻钢龙骨石膏板隔墙在施工过程都会面临隔墙选型、节点深化等技术方面的问题,在施工前做好隔墙优化工作是必要且重要的,隔墙优化对于提升整体隔墙施工质量意义重大,希望本文关于轻钢龙骨石膏板隔墙优化方案的探讨能够为行业内类似工程提供借鉴。

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