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新型钢铝组合结构幕墙的设计应用

点击:1003   日期:2019-07-03 17:09:21

当前我国的幕墙施工技术在不断的发展和创新,幕墙技术在应用的过程中能够表现出非常明显的丰富性,而钢铝组合结构幕墙是一种新型的幕墙形式,是对幕墙技术的一种高度的创新和发展,因此研究钢铝组合结构在幕墙设计中的具体应用对于推动幕墙技术的进一步发展具有十分重要的意义。

金属幕墙

一、钢铝组合结构幕墙设计的应用要点

1.要增强质量意识、提高质量管理水平

重视设计审核、选好设计人员。幕墙工程是一项要求十分严格而又细致的工作,幕墙工程涉及安全性,百年大计质量第一。要建立一套完整的企业幕墙工程质保体系,包括组织机构人员或部门职责、工程全过程的实施和检查细则、质量工作奖罚条例等,让创建优质工程活动变成企业全体员工的自觉行动,全面提升企业的质量管理水平。

2.加强幕墙结钩的质量管理,选用适当的材料

原材料的好坏直接影响幕墙的质量,材料是整个工程建设的关键,把好质量是工程建设的关键,相关部门一定要加强新技术的应用,避免由于材料的关系产生一些质量问题。例如:可以在一些钢铝结构中增加一些惰性材料,如防腐蚀垫片等,不让两者的原材料产生接触,避免原电池反应的发生。钢铝结构要不断的加固,加强幕墙结构的稳定性,在应用的过程中,要不断加强新材料、新技术的应用,使材料的强度及使用范围得以加强。

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3.钢铝组合结构在幕墙设计中应用计算机辅助计算

在幕墙设计中应用钢铝组合结构,就要对钢铝组合结构的性能进行分析与计算,让其承载力能够满足幕墙设计要求。组合中的钢材和铝型材共同组成一个截面,这个截面共同承受外荷载,那么,就要对这个组合截面的承载力进行计算,这种计算必须依靠专业的计算机程序对其组合截面进行模拟,这点是较难实现的。

二、钢铝组合结构幕墙设计的应用策略

建筑幕墙设计中,采用钢铝组合结构,能够充分发挥出钢、铝两种材料的优势,适宜用于层高较高、跨度较大且结构变化比较大的建筑物中。钢铝组合结构的做法主要有“铝穿钢”和“铝包钢”。

1.“铝穿钢”钢铝组合结构

“铝穿钢”钢铝组合结构主要是将钢芯穿入到铝型材的腔体中,使得钢和铝型材之间通过紧固件连接起来,共同承受荷载力,以满足安全以及挠度等要求。“铝穿钢”钢铝组合结构主要适用于建筑层高较高、跨度较大,且铝合金型材的强度和刚度无法满足需求的状况下。采用加入型钢内芯的做法来提高铝合金立柱的抗风压、地震以及自重等荷载的能力。“铝穿钢”在结构计算上通常采用刚度分配法,假定钢材与铝型材在承受荷载后,挠度相等,钢、铝型材沿轴向不产生相对位移;在立柱与横梁连接、立柱与主体连接的部位要做到钢、铝同时受力,钢、铝承担的荷载是与各自的刚度成正比。

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2.“铝包钢”钢铝组合结构

“铝包钢”钢铝组合结构在设计力学计算模型中仅钢材承受荷载,铝型材只起到装饰作用,相对“铝穿钢”钢铝组合结构在构造上相对简单,只需要利用螺钉或螺栓等紧固件把钢铝结合的部分处理好,使得玻璃板块所受的面荷载能有效传递到横梁或立柱上,横梁所受荷载可直接传递给钢立柱,再由立柱转接件传递到预埋件及主体结构中。“铝包钢”钢铝组合结构通常是在结构变化大、具有特殊造型而普通的铝合金结构难以满足要求的情况下采用。“铝包钢”将立柱视为单纯靠钢型材受力的体系,施工时只需要保证钢结构杆件的可靠连接,即可保证立柱受力的合理有效。铝型材在设计上自由度大、灵活性强,铝型材仅起到面板连接、装饰作用。

目前,建筑幕墙设计也应该顺应时代潮流,逐渐朝向大跨度及大高度的方向转变。同时为确保建筑幕墙功能的有效发挥以及整体结构性能的安全可靠性,建筑幕墙设计中应大力推行钢铝组合结构形式,不断优化建筑材料搭配,有效避免钢铝组合结构中存在的各种局限性,大胆创新,确保钢铝组合结构形式在建筑幕墙设计中发挥重要作用,同时推动建筑幕墙设计技术的进一步完善和发展。

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