幕墙系统广泛用于现代体系结构，用于其美学吸引力和功能性能. 该系统的一个重要方面是垂直空间支撑, 更广为人知的名称是垂直龙骨. 支架通常带有方钢或嵌入钢衬以增加强度和稳定性. 然后可以在可以与平开窗设计集成的建筑项目中利用或推荐这种结构安全性, 商业橱窗, 或幕墙设计中的大型滑动窗立面.
幕墙垂直支撑为什么要加钢?
提高抗风能力
高层建筑及沿海有强风、台风地区的幕墙支撑，加装钢芯后必须承受大风压. 它将表现出更大的弯曲和剪切阻力，同时不允许变形或断裂. 这种特殊的加固方法对于商业窗户安装尤为重要，因为商业窗户通常具有大玻璃表面来引导风荷载.
增强结构刚性
硬度几乎是大多数铝合金的三倍, 如果用于垂直支撑，它不会在负载下翻倒并保持面板平坦. 这在使用平开窗系统或滑动窗系统的情况下尤其重要. 这些系统必须具有最小的偏差，以实现精确密封和平稳运行.
支持大跨度设计
纯铝通常不足以满足大跨度幕墙内部结构的严格要求. 采用钢材加固可提供额外的强度，以应对具有大面积玻璃窗的阳光房项目典型的大型玻璃面板.
抗震性能
它具有足够的延展性，比铝更好地吸收地震力, 减少脆性故障. 这对于包含以下设施的高层建筑尤其重要 秋千门 和幕墙系统内的滑动门.
更强的连接节点
垂直支撑与建筑物结构的交汇处, 应该有很好的耐用性. 钢材通过螺栓和焊接固定在一起，具有长期稳定性和安全性.
经济高效的解决方案
将钢芯与铝相结合, 除了加大铝型材以外, 通过降低材料成本和现代外观，提高强度和经济性.
常见的实现方法
- 钢芯铝立式支撑: 使用螺栓或耐用粘合剂将方钢或工字钢嵌入铝型材中.
- 钢铝复合柱: 有利于超高层等工程应用, 承载重物.
- 局部加固: 在被认为会产生高负载应力的区域添加了钢局部加固, 例如角部和悬臂加固点.
这些方法在带有滑动窗墙或向外延伸的日光浴室的项目中得到了广泛的应用.
钢筋加固的重要注意事项
- 腐蚀防护: 在与铝耦合之前对铁金属进行镀锌或喷漆以避免腐蚀.
- 热桥: 用于减少热损失, 此时应安装隔热条或垫片.
- 精确计算: 结构设计应符合JGJ 102 玻璃幕墙工程技术规范及其他工程规范.
逐步强化过程
- 设计阶段: 负荷分析, 材料选择 (Q235/Q355钢), 钢铝配合的复合设计.
- 节点设计: 链接方法, 腐蚀防护措施, 以及保温材料的选择.
- 绘图开发: 放置和组装钢材的详细图纸.
- 制造业: 钢材切割, 镀锌处理, 铝切割, 和隔热层.
- 集会: 通过螺栓或粘合剂将钢材放入铝型材中并密封.
- 安装: 定位, 焊接/螺栓连接到主体结构, 和调平支撑.
- 最终检验: 检查强度, 耐腐蚀性, 气密性, 和水密性.
幕墙钢筋的优点
- 更高的抗风、抗震能力.
- 幕墙系统的使用寿命更长.
- 与大跨度玻璃的兼容性.
- 通过适当的绝缘提高能源效率.
- 比纯钢结构更具成本效益.
需要考虑的缺点
- 与纯铝支架相比重量增加.
- 需要额外的防腐处理.
- 设计和施工过程更加复杂.
- 如果没有适当的绝缘，可能会出现热桥.
结论
在幕墙垂直支撑中使用方钢是确保强度的行之有效的策略, 安全, 和长期耐用性. 它对于集成的现代建筑设计特别有益 外部窗户, 商业窗户, 滑动窗口, 秋千门, 推拉门, 和 阳光房 系统. 通过结合铝和钢, 建设者实现力量平衡, 能源效率, 和视觉吸引力.
对于建筑师和工程师, 用钢材加固的决定不仅是为了结构安全，也是为了实现可持续发展, 性价比高, 和美观的建筑解决方案.