張?jiān)虑?/p>

身份證號：340822197812021125

鋼鋁組合結(jié)構(gòu)在幕墻設(shè)計中的應(yīng)用分析

張?jiān)虑?/p>

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從我國建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢來看，幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用也是越來越廣泛，這個行業(yè)也是迅猛發(fā)展。人們的審美水平也是越來越高，追求的特色也越來越多，注重建筑物的外觀及性能?，F(xiàn)在不乏有很多高端大跨度的建筑物，建筑結(jié)構(gòu)形式趨于多元化，結(jié)構(gòu)的空間體系也在逐漸的加強(qiáng)。往常單純的鋁型材在固定的安裝范圍內(nèi)難以滿足幕墻的各方面的受力能力，相反鋼鋁材料則不同，大大的保證了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且本身它的質(zhì)量較輕、強(qiáng)度及剛度較大、造價相較其他比較低，適合于各類建筑工程。文章就鋼鋁組合結(jié)構(gòu)在幕墻中的設(shè)計和應(yīng)用進(jìn)行了深刻的剖析，希望能夠給建筑設(shè)計提供依據(jù)。

鋼鋁組合；鋼鋁材料；幕墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計；應(yīng)用

1、鋼鋁結(jié)構(gòu)的幕墻設(shè)計的優(yōu)勢

在幕墻支承結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了滿足受力要求，并節(jié)省鋁型材的用量、降低成本，往往采用鋼、鋁組合截面的桿件，外露部分采用鋁合金型材，隱蔽部分亦即主要受力部分采用鋼型材，這樣既達(dá)到了外表美觀、截面小巧而承載能力強(qiáng)、又達(dá)到工程造價低廉的目的。從材料的本質(zhì)出發(fā)，鋁合金型材外觀效果好，適用性及耐久性強(qiáng)，而且幕墻中鋁合金型材通常選擇6063-T5強(qiáng)度設(shè)計值為85.5Mpa或6063A-T5強(qiáng)度設(shè)計值為124.4Mpa，彈性模量70000MPa，是幕墻設(shè)計中的首選材料。鋼材強(qiáng)度高，彈性模量206000Mpa，將近是鋁合金型材的3倍，但是裝飾性及耐久性相對鋁材稍差。采用鋼鋁組合這種取長補(bǔ)短的結(jié)構(gòu)形式，既保證外觀又增大了強(qiáng)度及穩(wěn)定性。

2、鋼鋁組合結(jié)構(gòu)在防火性能方面的應(yīng)用

鋼鋁組合結(jié)構(gòu)的防火玻璃的幕墻是由防火玻璃即幕墻的面板、抗火骨架、鋁合金型材以及各種配件組成，鋁合金在火災(zāi)中表現(xiàn)出的效果較為明顯，其強(qiáng)度在高溫作用下?lián)p失很快，所以鋁型材料并不能作為防火玻璃幕墻的的防火結(jié)構(gòu)原材料，否則將會存在安全隱患。而鋼材恰恰相反，它是典型的不燃燒材料，但是另一個優(yōu)勢就是表現(xiàn)為高溫下，它的強(qiáng)度會隨著溫度升高而增加，整個建筑物的整體的防火性能得到了大幅度的提高，有效的保證了整體的安全性能。鋼鋁組合結(jié)構(gòu)防火玻璃幕墻既具有鋁合金玻璃安裝便捷的優(yōu)勢，又具有鋼材的耐高溫性能、高強(qiáng)度表現(xiàn)明顯，這是防火幕墻的最佳組合結(jié)構(gòu)。

3、鋼鋁結(jié)構(gòu)的幕墻設(shè)計的技術(shù)要點(diǎn)

鋼、鋁型材的組合方式，一般可分為疊合式和組合式兩種。所謂疊合式：即鋼、鋁型材之間不加連接，僅僅從構(gòu)造上能保證二者同時受力即可；而組合式和疊合式不同，它是在鋼、鋁型材之間用物理或化學(xué)的方法將二者緊密相連的組合形式由于這兩種截面的組合方式不同，所以在受力后的表現(xiàn)也不同，設(shè)計計算方法也完全不同，但因?yàn)楣こ痰木唧w情況不同，兩種形式均有較多的應(yīng)用。

疊合式：當(dāng)其在橫向力作用下受彎時，桿件將發(fā)生彎曲變形。由于鋼、鋁型材之間不加連接，因此，在二者接觸面間無任何約束(忽略摩擦)，當(dāng)桿件發(fā)生彎曲變形時，在接觸面間，二者會產(chǎn)生相互錯動，受荷前在同一豎向截面內(nèi)亦不在同一截面了，可見，此時的受彎桿件，已不符合“平截面的假定”條件，因此，二者已不能按一體進(jìn)行計算了。

組合式：當(dāng)其在橫向力作用下受彎時，桿件將發(fā)生彎曲變形，受荷前在同一豎向截面內(nèi)的截面，彎曲后截面雖然隨之發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但仍然保持在同一平面內(nèi)。可見，此時的受彎桿件，符合“平截面的假定”條件，因此，二者已不是分別沿自身截面中和軸產(chǎn)生撓曲，而是沿統(tǒng)一的中和軸產(chǎn)生撓曲了，故，應(yīng)該按組合截面進(jìn)行計算。

4、鋼鋁組合材料在幕墻設(shè)計中存在的問題

目前在建筑物的幕墻設(shè)計中廣泛使用的是玻璃幕墻，其表現(xiàn)的光感以及色彩等都具有很廣的市場前景。但是從目前的形式出發(fā)，實(shí)際工程存在很多的不足鋁合金材質(zhì)以及柱形材料，在幕墻的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的很廣，選擇材料這方面存在問題。但是從施工角度出發(fā)，這種材料的彈性較小，經(jīng)受不了大風(fēng)的影響。其次，在實(shí)際的應(yīng)用中，鋁以及鋼在其中的應(yīng)用有可能會形成一些所謂的原電池，影響了整個幕墻的安全性，因此要避免產(chǎn)生原電池的現(xiàn)象。應(yīng)選用一些其他的原材料，盡量的避免電解質(zhì)的出現(xiàn)。從設(shè)計規(guī)范等方面出發(fā)，鋼鋁組合的結(jié)構(gòu)形式缺乏一些市場行業(yè)規(guī)范，但鋼鋁組合結(jié)構(gòu)又具有廣闊的發(fā)展前景在這種情況下，相關(guān)部門要盡量的做好鋼鋁組合應(yīng)用的相關(guān)規(guī)定：同時，還要加強(qiáng)制定各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合在一起.減少鋼鋁材料在其中存在的問題。

5、鋼鋁組合在結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計中的實(shí)施措施

幕墻質(zhì)量的管理與控制，要選取合適的材料，材料的使用將會直接會影響到幕墻的質(zhì)量，原材料是整個工程建設(shè)的核心和關(guān)鍵，保證原材料的品質(zhì)才能進(jìn)而保證工程質(zhì)量，工程質(zhì)量就是工程建設(shè)的核心，因此相關(guān)的部門必須加強(qiáng)新技術(shù)的引進(jìn)，避免在材料的應(yīng)用上導(dǎo)致不必要的問題發(fā)生，影響后續(xù)工作進(jìn)行。幕墻質(zhì)量的管理與控制，要選取合適的材料，材料的使用將會直接會影響到幕墻的質(zhì)量，原材料是整個工程建設(shè)的核心和關(guān)鍵，保證原材料的品質(zhì)才能進(jìn)而保證工程質(zhì)量，工程質(zhì)量就是工程建設(shè)的核心，因此相關(guān)的部門必須加強(qiáng)新技術(shù)的引進(jìn)，避免在材料的應(yīng)用上導(dǎo)致不必要的問題發(fā)生，影響后續(xù)工作進(jìn)行。

總之，在幕墻的建設(shè)發(fā)展過程中，建筑材料只能保證建筑穩(wěn)定性，而選擇合適的材料的重要責(zé)任就落到了建筑設(shè)計師的身上。當(dāng)前建筑行業(yè)的快速發(fā)展在某種程度上促進(jìn)了幕墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，而且在新跨度、新高度的幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，鋼鋁組合逐漸的受到設(shè)計師們的青睞和關(guān)注。當(dāng)前的幕墻的結(jié)構(gòu)形式為建筑物的設(shè)計增添了新鮮的色彩成分，建筑物本身也達(dá)到了一個新的臺階，上了更高的層次。所以我們應(yīng)該充分的應(yīng)用建筑材料的特性，引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，進(jìn)行整體設(shè)計，研究以及試驗(yàn)，增強(qiáng)材料的各種性能及應(yīng)用的可靠性。只有通過時間才能更好地說明問題，從實(shí)際操作中獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行有效的科學(xué)分析，巧妙地進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)組合，達(dá)到最有效果。

[1]劉濤.鋼鋁組合結(jié)構(gòu)在幕墻設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].門窗，2014，(06)：54-55.

[2]韋再興.鋼鋁組合在結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計中的應(yīng)用[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013，(10)：50+53.