轻钢龙骨纸面石膏板室内超高隔墙的应用

摘要：现代工业与民用建筑室内超高隔墙越来越多。传统砌筑隔墙由于各种不足之处，已经明显不能适应室内超高墙的需求。在纸面石膏板产业飞速发展的今天，根据需要可以采用加强轻钢龙骨纸面石膏板隔墙或与附加钢结构隐藏框架配合使用的隔墙，以满足超高隔墙的分隔空间、防火、隔声等功能需求。

关键词：纸面石膏板；轻钢龙骨；超高隔墙；钢结构框架

中图分类号：TU392

文献标识码：A 文章编号：

我国纸面石膏板发展于20 世纪70 年代，[1]1978年由中国新型建筑材料工业杭州设计研究院为主自主研发建成的第一条年产400万平方米纸面石膏板自动化生产线，填补了我国纸面石膏板行业的空白。而北新建材于1979年引进的第一条年产2000万平方米大型现代化石膏板生产线，则开创了我国现代石膏板工业的新纪元。我国的科技人员通过自主研发、引进装备及技术、消化吸收，通过不断地自主创新，经过这30多年的长足发展，取得了现在辉煌的成就。目前，[2]我国纸面石膏板产能已超过25亿平方米以上，仅北新建材就拥有纸面石膏板生产线54条，产能已达到16.5亿平方米，跃居全球最大的石膏板产业集团。

随着我国纸面石膏板产业的飞速发展，纸面石膏板由于其具有经济、环保、质轻、节能、良好的耐火、隔声性能等众多优势也越来越被广泛的应用，从民用建筑到工业建筑都离不开它的身影。

一般的民用建筑隔墙高度多为五米以下，但是对于许多现代化的大型工业厂房和公共建筑室内的隔断墙、防火墙往往都超过这个高度达到八、九米、十多米甚至几十米的高度。如果采用传统的隔墙形式如砌筑墙需要设计构造柱和圈梁，不仅费工费料，由于为湿作业施工周期长，施工速度慢，另外即使是轻型砌体其墙体自重也很大，一般加气混凝土容重为500-850公斤/立方米。如果采用148厚石膏板隔墙（UC100轻钢龙骨双面双层纸面石膏板隔墙）其重量是同等厚度加气混凝土隔墙（含双面抹灰）的1/5，砖墙的1/7，混凝土墙的1/12。而轻钢龙骨纸面石膏板隔墙不仅质轻易加工，施工速度快，另外纸面石膏板与轻钢龙骨及保温隔热岩棉通过不同的组合成墙体后，耐火极限可达1~4小时，隔声最高66dB左右，完全可以满足建筑物内不同隔墙防火、隔声要求。

国标普通隔墙龙骨一般壁厚为0.6mm、0.7mm[3]。对于10米高左右的隔墙，如果只用普通的国标轻钢龙骨做隔墙骨架很难满足隔墙的刚度和强度等各项力学性能要求。[4]公共场所及工业厂房隔墙要求较高故侧向压强值按360pa计算。一般的公共场所及工业厂房内隔墙刚度满足变形量L/240数值，而重要的公共场所及重工业厂房内隔墙刚度应满足变形量L/360数值。下面就轻钢龙骨超高隔墙的具体应用做一下详细介绍，轻钢龙骨超高隔墙做法通常有以下几种形式：

单一龙骨法

常规龙骨法

一般采用壁厚加强的龙骨，如壁厚0.8 mm、 1.0 mm以上的龙骨，但通常不超过壁厚1.5 mm，同时竖龙骨间距可以缩小至400、300mm。如C150×50×1.0龙骨间距300mm时，应用于一般的公共场所及工业厂房内隔墙高度为9.9米，而作为重要的公共场所及重工业厂房内隔墙是高度也可以达到8米（见图-1）。具体可通过计算验证如下：

C150×50×1.0龙骨截面特性：Wx= 12.09 cm3；An=2.65 cm2；Ix=89.79cm4；变形量L/240；压强值按360pa；L（墙高）=8.25m。

其龙骨强度验算：

满足龙骨强度要求。

其龙骨刚度验算：

f=满足龙骨刚度（挠度）度要求。

以上只是对龙骨进行的力学性能验算，均未考虑安装上石膏板厚的蒙皮效应。若按双面双层12厚石膏板的蒙皮效应计算隔墙高度至少提高20%即L（墙高）=8.25m*120%=9.9m。

图-1 单排C150龙骨耐火2小时9.9M超高墙剖面图

另外，轻钢龙骨壁厚增加0.2或0.3mm厚对隔墙高度增加不是很大（见表-1），壁厚增加价格随之增加，所以选用龙骨规格在满足其隔墙性能的基础上应充分考虑其经济成本。

表-1常用轻钢龙骨超高隔墙限制高度表 单位：m

注：表-1数据均按竖龙骨间距300mm，变形量L/360，压强值360pa计算的。

双龙骨法

通常有两种做法，龙骨对扣和双排龙骨背面拉结的形式。

（1）龙骨对扣法：[5]可以采取两支C型竖龙骨对扣或U型龙骨与C型竖龙骨相扣的形式。例如火3小时防火隔墙做法（见图-2）。

图-2100龙骨对扣耐火3小时隔墙平面图

同等条件下，在不增加墙厚的情况下理论上龙骨对扣法可以使隔墙高度比单支龙骨提高26%左右。如两支C100×50×1.0竖龙骨对扣间距300mm时，应用于一般的公共场所及工业厂房内隔墙高度为6.3米×1.07×1.26=8.5米。应用于重要的公共场所及工业厂房内隔墙高度为5.6米×1.07×1.26=7.55米（见表-1）。

（2）双排龙骨背面拉结：此结构形式可以比前几种隔墙形式得到更好的力学性能。一般两排龙骨根据设计并排布置，背面可以用石膏板或轻钢龙骨或角钢拉结固定。隔墙高度可以达到10米以上，但墙体厚度同时达到了250mm甚至350mm，不仅增加了施工难度和造价，还占用了一定的使用空间。下图为龙骨拉接做法图（见图-3）。

图-3双排C75龙骨耐火4小时12M超高隔墙剖面图

为了增加使用空间，但墙厚又不能太厚的情况下，通常采用下面介绍的型钢骨架+龙骨做法。

型钢骨架+龙骨

对于高度超过10米以上的隔墙通常采用钢结构隐藏框架与轻钢龙骨组合，即用型钢把轻钢龙骨隔墙分割成常用轻钢龙骨限制高度内的多段隔墙，施工完毕后外面看不到钢结构框架，这样不仅节省轻钢龙骨用量，而且可以有效地控制超高隔墙的厚度。

钢结构框架一般多采用方钢管、C型薄壁型钢、工字钢或槽钢等。下面介绍一下以方钢管为隐藏骨架，高度12米的超高超长隔墙的案例。按照设计可以沿高度方向把隔墙分成3段，每4米一段，在4米和8米高的位置设100方钢管钢梁，相当于每段轻钢龙骨隔墙的高度降低到了4米，而竖向钢柱又与钢梁形成整体钢架（注：对于钢结构部分设计须经有设计资质的设计机构完成设计）。然后用壁厚0.6mm的C100轻钢竖龙骨布置间距600mm即可，经计算轻钢龙骨隔墙高度为4.28米，大于每段4米的墙高，完全满足设计要求。按设计规范要求把轻钢龙骨填充到方钢骨架内，由于方钢管宽度与轻钢龙骨宽度一致，石膏板面层施工完毕后外面根本看不到钢骨架，已经形成了一个完整的墙体结构（见图-4、5、6）。

图-4100龙骨、型钢加固体系隔墙局部平面图

图-5100龙骨、型钢隔墙骨架局部立面图

图-6 某厂房超高隔墙实例照片

另外，由于公共建筑和厂房室内隔墙不仅多为超高隔墙，也多超长，达几十米以上甚至上百米，按设计要求隔墙位于结构构造缝处、隔墙长度超过12m时均要设置伸缩缝，以防止隔墙由于环境变化导致隔墙变形开裂，根据耐火极限不同做法不同。下图案例为2小时耐火隔墙伸缩缝做法（见图-7）。

图7超高、超长隔墙伸缩缝做法平面图

对于几十米高的室内超高隔墙也完全可以采取这种形式，但是此隔墙骨架设计必须在建筑结构设计时一起考虑，根据结构要求采用不同的型钢骨架形式，钢架设计同时必须满足轻钢龙骨石膏板隔墙的设计要求。型钢骨架这种形式隔墙已经在大型体育馆、大型厂房等项目得到了很好的应用。

综上所述，在现代大型建筑超高隔墙应用领域，轻钢龙骨纸面石膏板超高隔墙的应用会越来越广泛。根据不同使用需求，用户可以选择不同的形式，以满足超高隔墙的分隔空间、防火分区、隔声等功能需求。

参考文献

[1] 凌晓晖,欧跃海,施存有,林楚荣.我国纸面石膏板的发展历程及现状[J].新型建筑材料,2007(8):1-5

[2] 北新建材网站.cn

[3]《建筑用轻钢龙骨》GB/T11981-2008

[4]《轻钢龙骨石膏板隔墙、吊顶》07CJ03-1.中国建筑标准设计研究院，2007：19-23.

[5]《轻钢龙骨内隔墙》03J111-1