幕墻和鋼結(jié)構(gòu)

上海鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 12小時前 01:15:06 1 搶沙發(fā)

幕墻和鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑中常見的兩種結(jié)構(gòu)形式，它們在建筑的外觀、結(jié)構(gòu)強度和耐久性等方面發(fā)揮著重要作用。幕墻通常由玻璃、金屬板等材料構(gòu)成，能夠有效阻擋外部風(fēng)力和陽光，同時提供良好的視覺體驗。鋼結(jié)構(gòu)則以其高強度、輕質(zhì)和可塑性強等特點，廣泛應(yīng)用于高層建筑、橋梁、工業(yè)設(shè)施等領(lǐng)域。兩者結(jié)合使用，可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，為建筑帶來更好的性能和美觀效果。

一、幕墻和鋼結(jié)構(gòu)的定義及作用

幕墻是建筑外立面的非承重構(gòu)件，由玻璃、鋁等材料構(gòu)成，其作用為美化建筑外觀、節(jié)能降耗以及防水隔音等。鋼結(jié)構(gòu)是一種輕質(zhì)高強的建筑結(jié)構(gòu)形式，可承受較大荷載，主要用于支撐建筑的重量、抗震和抗風(fēng)，在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用廣泛。

二、幕墻和鋼結(jié)構(gòu)的差異和聯(lián)系

（一）差異

載荷承受能力：鋼結(jié)構(gòu)比幕墻的載荷承受能力更強，可以承受更大的荷載。
構(gòu)成材料：幕墻通常由鋁和玻璃等構(gòu)成，而鋼結(jié)構(gòu)則由鋼材構(gòu)成。
建筑應(yīng)用：幕墻主要應(yīng)用于建筑的外立面裝飾，鋼結(jié)構(gòu)用于支撐建筑體系。
防護性能：幕墻在維護和防護方面相對簡單，鋼結(jié)構(gòu)則需要更復(fù)雜的防護手段。

（二）聯(lián)系

一些大型建筑通常同時采用這兩種結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)可用于建筑內(nèi)部支撐，幕墻能讓建筑外觀更美觀；并且鋼結(jié)構(gòu)能為幕墻提供必要支撐。

三、幕墻和鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)劣勢

（一）幕墻

優(yōu)勢
- 在美化建筑方面表現(xiàn)突出，可讓建筑更具現(xiàn)代感和科技感，有效降低能耗。
- 在防雨、防風(fēng)、隔音、遮陽方面有很大優(yōu)勢。
劣勢：存在防火性能及維護難度較大等問題。

（二）鋼結(jié)構(gòu)

優(yōu)勢
- 承重能力更強，抗震、抗風(fēng)能力較好。
- 施工速度快、質(zhì)量可靠、便于拆裝，還能有效減少建筑重量，提高建筑的空間利用率。
劣勢：存在施工難度較大等問題。

四、鋼結(jié)構(gòu)在幕墻中的應(yīng)用形式

鋼結(jié)構(gòu)支撐式
- 單梁結(jié)構(gòu)：可由管材（如方管、矩形管、圓管）或型材（如工字鋼、槽鋼、T字鋼、變截面梁、鋼板）構(gòu)成。
- 桁架結(jié)構(gòu)：包括雙柱桁架（如平行弦桁架、魚腹桁架）、多住桁架（如三角形桁架、四柱桁架）等。
- 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：有焊接式網(wǎng)架和螺接式網(wǎng)架。
肋駁接支撐式：包括鋼板肋、玻璃肋、拉索 + 肋、拉桿 + 肋結(jié)構(gòu)等，其中鋼板肋屬于鋼結(jié)構(gòu)單梁支撐結(jié)構(gòu)。
拉桿、拉索支撐式：結(jié)構(gòu)由承重桿（索）、承力桿（索）、穩(wěn)定桿（索）和支撐桿組成，穩(wěn)定桿（索）垂直于承力桿（索）。
單索支撐式：分為單向索支撐結(jié)構(gòu)和單層索網(wǎng)支撐結(jié)構(gòu)兩種，單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)不適合弧形、折線形和錐形幕墻，但有漸變功能。
隱形索支撐式：最大優(yōu)點是通透，把拉索隱藏在玻璃縫中，只能看見駁接件和玻璃，相比單索支撐結(jié)構(gòu)幕墻更合理，因為單索支撐結(jié)構(gòu)幕墻因玻璃重力與拉索中心有一定距離，偏心荷載不利于索受力，且讓玻璃產(chǎn)生錯片。
自平衡支撐式：由鋼管和拉索（桿）組合而成。
張弦梁支撐式：是一種由剛性構(gòu)件上弦、柔性拉索（桿）、中間連以撐桿形式的混合結(jié)構(gòu)體系，是一種新型自平衡體系，也是大跨度預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)體系，是混合結(jié)構(gòu)體系發(fā)展中的一個比較成功的創(chuàng)造。
組合結(jié)構(gòu)支撐式：由多種材料、多種形式結(jié)構(gòu)幕墻組合而成。