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        鋁合金輕質(zhì)人防門的設(shè)計(jì)

        2021-09-24 10:16:36田江澤趙繼平嚴(yán)譯博
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2021年26期
        關(guān)鍵詞:門扇門框輕質(zhì)

        田江澤,趙繼平,嚴(yán)譯博

        (中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院有限公司,北京 100048)

        未來戰(zhàn)爭(zhēng),由于核武器和遠(yuǎn)程空襲兵器的迅速發(fā)展,縮小了前后方的界限,戰(zhàn)爭(zhēng)的突然性和破壞性急劇增大。為盡可能使城市在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期具備綜合防護(hù)的能力,平時(shí)人防工程的建設(shè)和發(fā)展就顯得格外重要。而在我國(guó)目前的人防工程設(shè)計(jì)及生產(chǎn)施工中,普遍選用的是笨重的鋼筋混凝土防護(hù)設(shè)備和鋼制防護(hù)設(shè)備,這給防護(hù)設(shè)備的生產(chǎn)、安裝、維護(hù)保養(yǎng)均造成了較大困難。隨著我國(guó)材料技術(shù)的不斷發(fā)展,新材料防護(hù)設(shè)備的推廣使用必將使人防工程的建設(shè)質(zhì)量提高到一個(gè)新的水平[1-2]。

        基于此,中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院有限公司的相關(guān)專家研發(fā)了一種鋁合金輕質(zhì)人防門[3],具有生產(chǎn)率高、良好的絕緣性、阻燃性、抗腐蝕性、防潮性及外觀美觀等諸多優(yōu)點(diǎn)[4-5]。

        1 鋁合金輕質(zhì)人防門的設(shè)計(jì)方案

        初定設(shè)計(jì)型號(hào)為BGHFM4022,根據(jù)實(shí)現(xiàn)輕量化的方法,初步方案從材料方面入手設(shè)計(jì),新型輕質(zhì)人防門的總體設(shè)計(jì)方案初定如下:

        (1)門扇:門扇型材選用OYU-8-8080W,材質(zhì)選用鋁合金材料,牌號(hào)6063-T5鋁。

        (2)門框:門框采用鋼結(jié)構(gòu)門框形式,底部密封采用活門檻形式[6]。

        (3)鉸頁:鉸頁初選鋁合金材料。

        (4)閉鎖:閉鎖采用外置閉鎖,閉鎖連桿等選用鋁合金材料。

        總體設(shè)計(jì)圖,如圖1所示。

        圖1 鋁合金輕質(zhì)人防門總體設(shè)計(jì)方案

        1.1 門扇設(shè)計(jì)方案

        門扇骨架型材初選OYQ-8-8080G鋁合金型材,其基本信息如表1所示,型材截面如圖2所示,6063-T5鋁合金材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值如表2所示。

        表1 OYQ-8-8080G鋁合金型材基本信息表

        表2 6063-T5鋁合金強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)

        圖2 OYQ-8-8080G鋁合金型材截面圖

        考慮門扇壓邊100mm,中縫間距50mm,設(shè)計(jì)雙扇門扇的每扇尺寸為2075mm×2400mm??v向鋁材間距設(shè)計(jì)為0.5m。門扇設(shè)計(jì)方案如圖3所示(以右門扇為例)。

        圖3 右門扇設(shè)計(jì)方案(隱藏外面板)

        1.2 門框設(shè)計(jì)方案

        門框采用原有鋼結(jié)構(gòu)門框形式,活門檻設(shè)計(jì),活門檻采用鋁合金材料,方便戰(zhàn)時(shí)快速轉(zhuǎn)換。如圖4所示。

        圖4 門框設(shè)計(jì)方案

        1.3 閉鎖設(shè)計(jì)方案

        閉鎖機(jī)構(gòu)采用垂直安裝的形式,安設(shè)在門扇面板。鋼門框上部和活門檻下部均開有閉鎖孔,門扇關(guān)閉到位后,手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)閉鎖減速器手柄,可使閉鎖頭伸出并插入上、下閉鎖孔中,實(shí)現(xiàn)門扇的平移和關(guān)閉。閉鎖方案設(shè)計(jì),如圖5所示。

        圖5 閉鎖設(shè)計(jì)方案

        2 工藝與成本分析

        2.1 生產(chǎn)工藝

        6063鋁合金適用于各種熔焊方法。可有兩種焊接及熱處理方案:一為固溶及人工時(shí)效后焊接,此時(shí)焊接接頭抗拉強(qiáng)度不低于焊前狀態(tài)母材強(qiáng)度的70%;二為固溶狀態(tài)焊接,此時(shí)合金強(qiáng)度較低,延性較好,焊接后再進(jìn)行整件時(shí)效,實(shí)現(xiàn)最終強(qiáng)化。此方案可使焊接接頭強(qiáng)度不低于固溶時(shí)效狀態(tài)母材強(qiáng)度的85%~90%。

        建議采用鎢極氬弧焊或熔化極氬弧焊。另外,不影響密封處可采用鉚接。

        2.2 成本分析

        鋁合金價(jià)格與普通人防門用鋼材單價(jià)見表3。

        鋁合金輕質(zhì)人防門與普通人防門材料成本對(duì)比見表4,由表4可知鋁合金輕質(zhì)人防門減重約70%,材料成本減少約15%。

        表3 鋁合金和鋼材單價(jià)比對(duì)

        表4 成本比對(duì)

        綜合材料和生產(chǎn)工藝成本,鋁合金輕質(zhì)人防門可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本與普通鋼結(jié)構(gòu)人防門持平或略降低的目標(biāo)。運(yùn)輸、安裝和后期維護(hù)成本較普通人防門降低。

        在滿足抗力要求,不增加成本的前提下,鋁合金材質(zhì)還有諸多優(yōu)勢(shì)。

        3 結(jié)束語

        鋁合金輕質(zhì)人防門,門扇骨架型材選用OYQ-8-8080G鋁合金型材,面板厚度為6mm。門框采用傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)形式,活門檻實(shí)現(xiàn)底部密封。閉鎖垂直布置,安設(shè)在門扇內(nèi)側(cè)面板。綜合成本與普通鋼結(jié)構(gòu)人防門持平或略降低。發(fā)揮了鋁合金材質(zhì)的諸多優(yōu)點(diǎn):重量輕,便于安裝運(yùn)輸;抗腐蝕性好、免維護(hù);利于環(huán)保,再回收成本低;表面光澤和質(zhì)感較好。本文的分析成果對(duì)普通人防門的輕量化改造具有重要的指導(dǎo)意義,使未來人防工程的建設(shè)質(zhì)量提高到一個(gè)新的水平。

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