幕墻和鋼結構

幕墻和鋼結構是現(xiàn)代建筑中常見的兩種結構形式，它們在建筑的外觀、結構強度和耐久性等方面發(fā)揮著重要作用。幕墻通常由玻璃、金屬板等材料構成，能夠有效阻擋外部風力和陽光，同時提供良好的視覺體驗。鋼結構則以其高強度、輕質和可塑性強等特點，廣泛應用于高層建筑、橋梁、工業(yè)設施等領域。兩者結合使用，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、幕墻和鋼結構的定義及作用

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

二、幕墻和鋼結構的差異和聯(lián)系

（一）差異

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

（二）聯(lián)系

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

三、幕墻和鋼結構的結構優(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、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）鋼結構

優(yōu)勢
- 承重能力更強，抗震、抗風能力較好。
- 施工速度快、質量可靠、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、鋼結構在幕墻中的應用形式

鋼結構支撐式
- 單梁結構：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）構成。
- 桁架結構：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)架結構：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 + 肋結構等，其中鋼板肋屬于鋼結構單梁支撐結構。
拉桿、拉索支撐式：結構由承重桿（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：分為單向索支撐結構和單層索網(wǎng)支撐結構兩種，單層索網(wǎng)結構不適合弧形、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，相比單索支撐結構幕墻更合理，因為單索支撐結構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：是一種由剛性構件上弦、柔性拉索（桿）、中間連以撐桿形式的混合結構體系，是一種新型自平衡體系，也是大跨度預應力空間結構體系，是混合結構體系發(fā)展中的一個比較成功的創(chuàng)造。
組合結構支撐式：由多種材料、多種形式結構幕墻組合而成。