幕墙和钢结构

幕墙和钢结构是现代建筑中常见的两种结构形式，它们在建筑的外观、结构强度和耐久性等方面发挥着重要作用。幕墙通常由玻璃、金属板等材料构成，能够有效阻挡外部风力和阳光，同时提供良好的视觉体验。钢结构则以其高强度、轻质和可塑性强等特点，广泛应用于高层建筑、桥梁、工业设施等领域。两者结合使用，可以充分发挥各自的优势，为建筑带来更好的性能和美观效果。

一、幕墙和钢结构的定义及作用

幕墙是建筑外立面的非承重构件，由玻璃、铝等材料构成，其作用为美化建筑外观、节能降耗以及防水隔音等。钢结构是一种轻质高强的建筑结构形式，可承受较大荷载，主要用于支撑建筑的重量、抗震和抗风，在现代建筑中应用广泛。

二、幕墙和钢结构的差异和联系

（一）差异

载荷承受能力：钢结构比幕墙的载荷承受能力更强，可以承受更大的荷载。
构成材料：幕墙通常由铝和玻璃等构成，而钢结构则由钢材构成。
建筑应用：幕墙主要应用于建筑的外立面装饰，钢结构用于支撑建筑体系。
防护性能：幕墙在维护和防护方面相对简单，钢结构则需要更复杂的防护手段。

（二）联系

一些大型建筑通常同时采用这两种结构形式。钢结构可用于建筑内部支撑，幕墙能让建筑外观更美观；并且钢结构能为幕墙提供必要支撑。

三、幕墙和钢结构的结构优劣势

（一）幕墙

优势
- 在美化建筑方面表现突出，可让建筑更具现代感和科技感，有效降低能耗。
- 在防雨、防风、隔音、遮阳方面有很大优势。
劣势：存在防火性能及维护难度较大等问题。

（二）钢结构

优势
- 承重能力更强，抗震、抗风能力较好。
- 施工速度快、质量可靠、便于拆装，还能有效减少建筑重量，提高建筑的空间利用率。
劣势：存在施工难度较大等问题。

四、钢结构在幕墙中的应用形式

钢结构支撑式
- 单梁结构：可由管材（如方管、矩形管、圆管）或型材（如工字钢、槽钢、T字钢、变截面梁、钢板）构成。
- 桁架结构：包括双柱桁架（如平行弦桁架、鱼腹桁架）、多住桁架（如三角形桁架、四柱桁架）等。
- 网架结构：有焊接式网架和螺接式网架。
肋驳接支撑式：包括钢板肋、玻璃肋、拉索 + 肋、拉杆 + 肋结构等，其中钢板肋属于钢结构单梁支撑结构。
拉杆、拉索支撑式：结构由承重杆（索）、承力杆（索）、稳定杆（索）和支撑杆组成，稳定杆（索）垂直于承力杆（索）。
单索支撑式：分为单向索支撑结构和单层索网支撑结构两种，单层索网结构不适合弧形、折线形和锥形幕墙，但有渐变功能。
隐形索支撑式：最大优点是通透，把拉索隐藏在玻璃缝中，只能看见驳接件和玻璃，相比单索支撑结构幕墙更合理，因为单索支撑结构幕墙因玻璃重力与拉索中心有一定距离，偏心荷载不利于索受力，且让玻璃产生错片。
自平衡支撑式：由钢管和拉索（杆）组合而成。
张弦梁支撑式：是一种由刚性构件上弦、柔性拉索（杆）、中间连以撑杆形式的混合结构体系，是一种新型自平衡体系，也是大跨度预应力空间结构体系，是混合结构体系发展中的一个比较成功的创造。
组合结构支撑式：由多种材料、多种形式结构幕墙组合而成。