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            高樓大廈為什么都要使用建筑幕墻?有什么作用和好處?

            高樓大廈為什么都要使用建筑幕墻?有什么作用和好處?

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            一、什么是建筑幕墻

            建筑幕墻不同于填充墻,它具有以下的特點:

            1.它是由面板和支撐結構組成的完整的結構系統;

            2.它在自身平面內可以承受較大的變形或者相對于主體結構可以有足夠的位移能力;

            3.它是不分擔主體結構所受的荷載和作用的圍護結構。

            幕墻通常由面板(玻璃、鋁板、石板、陶瓷板等)和后面的支承結構(鋁橫梁立柱、鋼結構、玻璃肋等等)組成。這個外墻系統支承在主體結構上,通常包封主體結構。由于面板之間有寬縫,面板與橫梁立柱的連接有活動能力,所以幕墻在平面內,可以承受1/100的大變形。幕墻如果采用螺栓、搖臂、彈簧機構與主體結構連接,則可以在兩者之間產生大的相對位移,甚至當主體結構側移達到1/60時,幕墻也不會破壞。

            二、抵抗溫度變化需要幕墻

            當外界溫度變化時,結構會冷縮熱脹。如果不采取措施,夏天會把結構擠彎、壓碎;冬天會把結構拉裂、拉斷。所以長的路面要分縫,長的建筑也要用溫度縫把建筑分成幾段,由此減少溫度變化的影響。

            長的建筑可以設豎向溫度縫分成數段;可是高的建筑不可能用水平縫切成幾段,因為水平分縫后的樓層無法吊掛起來。

            既然無法采用分段的辦法將高樓大廈的溫度變化問題解決,那只有一條出路:用建筑幕墻將整個結構包封起來,讓結構處于室內,溫度不再變化,也就不會產生對結構的損害,保證主體結構的安全。這就是高層建筑必須采用建筑幕墻的一個主要原因。

            而傳統的磚墻、砌塊墻是填在梁柱平面內,梁和柱子有部份露在室外大氣中,直接受到溫度變化的影響。所以填充墻解決不了溫度變化的問題,難以在高的建筑中應用。

            三、抵抗地震災害需要幕墻

            1995年日本阪神大地震、1999年臺灣集集大地震,震中強度都在11度以上,砌體填充墻、常規玻璃窗大量破壞,而幕墻,即使是玻璃幕墻,也很少有震害的報告,震后大多保存完好。

            中國建筑科學研究院結構所進行過七個各種類型建筑幕墻的振動臺試驗,結果表明:即使當臺面輸入加速度達到0.9g(相當于10度大震),結構位移達到1/60以上時,幕墻也沒有損壞,保持良好性能。

            砌體填充墻在1/1000位移時開裂,1/300位移時破壞,即使在小地震下也會產生破損,中震下會嚴重破壞。其原因是它在自身平面內變形能力很差,又被填充在主體結構內,不能有相對的位移,被強迫一起振動,最終導致破壞。常規玻璃窗大體上也差不多。因此在地震中震害非常嚴重。

            建筑幕墻的板圍寬縫和特別的連接構造,使得它可以耐受到1/100~1/60的大位移、大變形。類似于樹葉相對于樹枝、幕布相對于臺口,無論主體結構怎樣搖晃,幕墻都可以安全無恙。

            高樓大廈聳入云霄,地震中強烈擺動,只有幕墻才能保證抗震安全,不會倒坍墜落,防止產生傷亡事故。

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