浅议支撑钢结构在建筑幕墙中应用

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1、浅议支撑钢结构在建筑幕墙中应用　　摘要：本文仅就建筑幕墙的支撑钢结构设计和注意事项作简要论述。关键词：幕墙，支撑钢结构，设计，应用中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：建筑幕墙是建筑物的外围护结构，是当今实现建筑外观不可或缺的装饰手段。目前建筑外观正逐渐向追求新颖、奇特、大气的方向发展，为了保证建筑外观的实现，建筑幕墙的支撑钢结构形式及连接也正变得更加复杂。在建筑幕墙系统中，支撑结构是否可行，其设计是否合理、可靠是直接影响幕墙安全性能的关键。由于幕墙支撑钢结构多与主体混凝土结构相联系，并非完全独立的结构，其设计应考虑主体结构及幕墙影响等多种因素，因此其区别于

2、普通的钢结构设计。一、幕墙支撑钢结构的形式幕墙支撑钢结构及其连接的形式千变万化，从力学角度考虑，大致可以分为以下几种——刚架、桁架、索杆结构或者由这三种形式组合而成的复合形式，简介如下：1、刚架结构6刚架结构中杆件之间采用刚接，因此结构整体刚度大，抵抗变形能力强，在幕墙中得到很广泛的应用。但是为了保证杆件之间能够很好的传递弯矩，通常节点构造比较复杂，且质量要求较高。图1某刚架结构体系玻璃幕墙2、桁架结构桁架结构中杆件之间采用铰接，因此杆件为二力杆，杆件内力仅为轴力，不产生弯矩，其节点构造容易实现。优点是在结构形式比较简单时，结构采用手算即可，比较方便。缺点是整体性

3、不如刚架结构，抵抗变形性能不是太好。图1某桁架结构体系采光顶3、索杆结构索杆结构是指通过张拉在细杆或者索构件中施加预应力，从而使结构产生刚度以抵抗结构的变形的形式。索杆结构造型轻盈、形式多样、通透性好、艺术表现力极强，因此在现代建筑中颇为流行。但其结构刚度受其张拉力的影响很大，因此它属于几何非线性结构，设计和施工都很复杂。图3某自平衡体系点式幕墙二、幕墙支撑钢结构中的钢材要求6为保证幕墙支撑钢结构的承载能力,应根据其主体结构形式、受荷情况、连接形式和方法等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。选用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和S、P含量的合格保证，对焊

4、接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接结构承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格证。幕墙支撑钢结构中常用的钢材可分为碳素结构钢、低合金钢和不锈钢。1、碳素结构钢、低合金钢碳素结构钢是应用最普遍的工程用钢。建筑幕墙支撑钢结构中常用的碳素结构钢为Q235。低合金钢全称是低合金高强度结构钢，是指在炼钢过程中增添一些合金元素，其总量不超过5%，加入合金元素后强度可明显提高，在建筑幕墙支撑结构中比较常用的低合金钢为Q345。碳素结构钢和低合金结构钢应当符合国标《碳素结构钢》(GB/T700-2006)、《优质碳素结构钢》(GB/T699-1999)、

5、《合金结构钢》(GB/T3077-1999)、《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-2008)、《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》(GB/T912-2008)、《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》(GB/T3274-2007)、《高耐候结构钢》(GB/T4171-2008)、《焊接结构用耐候钢》(GB/T4172-2000)、《结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》(GB/T6728-2002)和《冷拔异型钢管》(GB/T3094-2000)中的相关规定。碳素结构钢和6低合金钢应采取有效的防腐处理，当采用热浸镀锌处理时，锌膜应符合国标

6、《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》（GB/T13912）中的相关规定。支撑钢结构用碳素结构钢和低合金钢采用氟碳喷涂或聚氨酯喷涂时，涂膜厚度不宜小于35μm；在空气污染严重及滨海地区，涂膜厚度不宜小于45μm。钢材之间进行焊接时，应符合国标《建筑钢结构焊接规程》（GB/T8162）、《碳钢焊条》（GB/T5117）、《低合金钢焊条》（GB/T5118）以及现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81）的相关规定。幕墙支撑钢结构高度超过40m时，钢构件宜采用高耐候钢，并应在其表面涂刷防腐涂料。钢构件采用冷弯薄壁型钢时，其壁厚不得小于3.5mm，强度应按实际工

7、程验算。2、不锈钢宜采用奥氏体不锈钢，且含镍量不应小于8%，不锈钢材其技术要求应符合国标《不锈钢冷轧钢板和钢带》（GB/T3280-2007）、《不锈钢热轧钢板和钢带》(GB/T4237-2007)，《不锈钢棒》（GB/T1220-2007）、《不锈钢冷加工钢棒》(GB/T42262009)、《冷顶锻用不锈钢丝》(GB/T4232-2009)和《形状和位置公差未注公差值》(GB/T1184-1996)中的相关规定。钢材（包括不锈钢）的性能试验方法，应符合国家标准《金属材料弯曲试验方法》(GB/T232-2010)和《金属材料室温拉伸试验万法》（GB/T228-20

8、02）中的