鋁合金輕質(zhì)人防門的設(shè)計

田江澤，趙繼平，嚴(yán)譯博

（中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院有限公司，北京 100048）

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

基于此，中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計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[4-5]。

1 鋁合金輕質(zhì)人防門的設(shè)計方案

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

（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)計圖，如圖1所示。

圖1 鋁合金輕質(zhì)人防門總體設(shè)計方案

1.1 門扇設(shè)計方案

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鋁合金材料強度設(shè)計值如表2所示。

表1 OYQ-8-8080G鋁合金型材基本信息表

表2 6063-T5鋁合金強度設(shè)計值（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)計雙扇門扇的每扇尺寸為2075mm×2400mm?？v向鋁材間距設(shè)計為0.5m。門扇設(shè)計方案如圖3所示（以右門扇為例）。

圖3 右門扇設(shè)計方案（隱藏外面板）

1.2 門框設(shè)計方案

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

圖4 門框設(shè)計方案

1.3 閉鎖設(shè)計方案

閉鎖機構(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，手動轉(zhuǎn)動閉鎖減速器手柄，可使閉鎖頭伸出并插入上、下閉鎖孔中，實現(xiàn)門扇的平移和關(guān)閉。閉鎖方案設(shè)計，如圖5所示。

圖5 閉鎖設(shè)計方案

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：一為固溶及人工時效后焊接，此時焊接接頭抗拉強度不低于焊前狀態(tài)母材強度的70%；二為固溶狀態(tài)焊接，此時合金強度較低，延性較好，焊接后再進行整件時效，實現(xiàn)最終強化。此方案可使焊接接頭強度不低于固溶時效狀態(tài)母材強度的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

鋁合金價格與普通人防門用鋼材單價見表3。

鋁合金輕質(zhì)人防門與普通人防門材料成本對比見表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 鋁合金和鋼材單價比對

表4 成本比對

綜合材料和生產(chǎn)工藝成本，鋁合金輕質(zhì)人防門可實現(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)。運輸、安裝和后期維護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。

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：重量輕，便于安裝運輸；抗腐蝕性好、免維護；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)量提高到一個新的水平。