探析钢铝组合结构幕墙设计的应用

　摘要：随着我国建筑幕墙技术的发展，幕墙技术以其结构形式丰富多样，性能安全可靠
等特点被迅速应用于各种商业建筑、体育文化场馆、会展中心以及过街天桥或通廊中。随着人
们对建筑物外观样式与性能的不断追求，尤其是壮观宏伟且富有建筑特色的大跨度建筑，
层出不穷，幕墙技术被广泛地应用，并且在高速地发展

 

　　关键词：钢铝组合结构；幕墙设计；应用

 

　　

 中图分类号：TU291 文献标识码：A 

　　引言

 

　　钢铝组合结构以其质量轻、强度大、抗火性能好、造价低等优势已成功应用于诸多建筑工
程上，不可否认，将钢铝组合结构应用于幕墙设计中可能还存在一些问题，但是，只要不
断完善相应的技术与管理规范，并通过计算机辅助计算，对结构进行合理的设计，就能充
分发挥钢材与铝材的性能特点，让这项技术在幕墙设计中得以推广与应用。

 

　　

1、幕墙设计中选用钢铝组合结构的优势 

　　

1.1、重量轻 

　　由于铝的密度与其他金属材料相比相对较小，钢结构也是密度小的金属混合物，所以
同样大小面积的横梁（立柱）型材应用于幕墙之中，钢铝组合的重量最轻，而混凝土板幕
墙、瓷板幕墙、千思板幕墙、微晶玻璃幕墙、陶板幕墙显得更重一些。钢铝组合使得建筑物重量
减小。

 

　　

1.2、强度较高 

　　铝合金强度设计值是

85.5MPa，弹性模量是 70000MPa，因而其性质不能满足楼层数多

等风载荷较大的建筑物的设计要求，时常达不到幕墙的使用要求。然而钢材的弹性模量是
210000MPa，强度设计是 215MPa。从数据可以得知，钢的强度大，这是钢铝组合中最需要
的地方，它的弹性能模量约为铝合金的

3 倍，强度约为 2.5 倍，因此，钢铝巧妙的结合运

用到幕墙设计中，荷载承重会大幅度的加强，强度将会得到很大的提高。

 

　　

1.3、设计多变而又灵活 

　　钢铝组合结构在幕墙设计中，将钢的强度大、弹性好以及价格低的优势和铝的耐腐蚀、
装饰效果好等优势有机而又巧妙的结合起来，结合的形式各种各样。这样充分发挥出他们的
各自优势，将材料运用到极限，从而使幕墙结构有较高的安全性和经济优势。钢铝组合结构
其具有独特的光影和色彩以及良好的建筑艺术效果和建筑风格的造型，因而它具有良好的
发展前景。

 

　　

1.4、防火性能较强 

　　铝材料在

250

℃下，其强度会降低到原来的一半，而当温度达到 370℃时其强度将会

丧失，这也正是铝材料不能应用于承重材料的主要原因之一。而钢材料却具有很强的耐热性
能，虽然钢材料在

100

℃时材料的强度会有所降低，但是其强度在 100℃之后不但不会随

着温度的上升而降低，而且还会有所升高，这正是钢材料可以作为高温下承重材料的一个
重要条件。将两种材料组合在一起，恰恰中和了两种材料的优点，使幕墙结构更坚固和稳定。
在实际应用中将会更具有材料优势和技术优势。

 

　　

2、存在的问题 

　　玻璃幕墙在现代建筑中被广泛使用，因其具有独特的光影和色彩以及良好的建筑艺术
效果和建筑风格的造型而具有良好的应用前景。但在实际工程使用中，我们仍然发现很多不
足之处，比如：铝合金立柱型材，其在幕墙结构中本应用最多，但目前，其薄弱环节却越
来越明显。其原因可能是铝合金的强度低，弹性模量小所致，若其应用在楼层数较多或风荷
载较大的幕墙中恐难以为任。