立柱與橫梁是建筑幕墻系統(tǒng)的核心支撐結構，立柱作為垂直方向的主要受力構件，承擔著幕墻自重及風荷載等豎向力，其強度和穩(wěn)定性對幕墻整體安全至關重要，橫梁則在水平方向連接立柱，平衡風荷載產(chǎn)生的水平力，確保幕墻結構的穩(wěn)固，兩者協(xié)同工作，形成穩(wěn)定的框架體系，為幕墻面板提供可靠支撐，保障建筑外觀的平整與美觀，在設計上，需精確計算立柱與橫梁的尺寸、材質及連接方式，以適應不同建筑形態(tài)和受力要求，施工過程中，嚴格控制安裝精度和連接質量，確保幕墻系統(tǒng)的整體性能。

幕墻立柱與橫梁的基本概念

1 幕墻立柱的定義與作用

幕墻立柱（Vertical Mullion）是幕墻系統(tǒng)中的主要豎向承重構件，通常沿建筑立面垂直布置，承擔幕墻面板的自重、風荷載、地震荷載等，并將這些力傳遞至主體結構，立柱的截面形式多樣，常見的有工字形、矩形、T形等,其尺寸和材質需根據(jù)受力計算確定。

2 幕墻橫梁的定義與作用

幕墻橫梁（Horizontal Transom）是幕墻系統(tǒng)中的水平構件，通常與立柱垂直連接，形成穩(wěn)定的框架結構，橫梁的主要作用是支撐幕墻面板，并分擔部分風荷載和地震作用，橫梁的截面設計需考慮撓度控制,以確保幕墻面板的平整度和密封性。

3 立柱與橫梁的關系

立柱與橫梁共同構成幕墻的骨架，其連接方式直接影響幕墻的整體剛度和穩(wěn)定性，合理的節(jié)點設計能夠有效傳遞荷載，減少應力集中,提高幕墻的抗震性能。

幕墻立柱與橫梁的材料選擇

1 鋁合金

鋁合金因其輕質、耐腐蝕、易加工等特點，成為幕墻立柱與橫梁的首選材料，常見的鋁合金型號包括6063-T5、6061-T6等，其強度可通過熱處理調整,適用于不同氣候條件下的建筑幕墻。

2 鋼材

鋼材（如Q235、Q355）具有較高的強度和剛度，適用于大跨度或高風壓地區(qū)的幕墻系統(tǒng)，但鋼材易銹蝕，需進行熱鍍鋅或氟碳噴涂等防腐處理,以延長使用壽命。

3 不銹鋼

不銹鋼（如304、316）耐腐蝕性強，適用于海濱或高濕度環(huán)境，但成本較高,通常僅用于特殊要求的建筑。

4 復合材料

近年來，碳纖維增強復合材料（CFRP）等新型材料開始應用于幕墻結構，其高強度、低重量特性有助于減少結構自重，但成本較高,尚未大規(guī)模推廣。

幕墻立柱與橫梁的設計要點

1 荷載計算

幕墻立柱與橫梁的設計需考慮以下荷載：

• 恒載（Dead Load）：幕墻面板、保溫層等的自重。
• 活載（Live Load）：施工或維護時的臨時荷載。
• 風荷載（Wind Load）：根據(jù)建筑高度、地區(qū)風壓系數(shù)計算。
• 地震作用（Seismic Load）：按抗震規(guī)范進行驗算。
• 溫度變形（Thermal Expansion）：需考慮材料的熱脹冷縮影響。

2 截面設計

• 立柱截面：通常采用閉口或開口型材,以提高抗彎和抗扭能力。
• 橫梁截面：需控制撓度,避免因變形影響幕墻密封性能。

3 連接節(jié)點設計

• 立柱與主體結構的連接：通常采用角碼+螺栓連接,需確保足夠的剛度和位移能力。
• 立柱與橫梁的連接：可采用插接、螺栓連接或焊接,需考慮安裝便捷性和抗震性能。

幕墻立柱與橫梁的施工工藝

1 測量與放線

施工前需進行精確測量,確保立柱的垂直度和橫梁的水平度符合設計要求。

2 立柱安裝

• 采用吊裝或腳手架輔助安裝。
• 調整垂直度后,通過預埋件或轉接件固定。

3 橫梁安裝

• 橫梁通常通過角碼與立柱連接,安裝時需檢查水平度。
• 橫梁與立柱的連接處需設置彈性墊片,以吸收溫度變形。

4 密封與防水

• 立柱與橫梁的連接處需采用硅酮密封膠進行防水處理。
• 幕墻系統(tǒng)應設置排水通道,防止雨水滲入。

常見問題與解決方案

1 立柱變形

• 原因：風荷載過大或截面設計不足。
• 解決方案：增加立柱截面尺寸或采用更高強度的材料。

2 橫梁撓度過大

• 原因：跨度過大或荷載計算不準確。
• 解決方案：增設中間支撐或采用加強型橫梁。

3 連接節(jié)點松動

• 原因：螺栓未緊固或抗震設計不足。
• 解決方案：采用防松螺栓或增加節(jié)點剛度。

未來發(fā)展趨勢

1 智能化設計

BIM（建筑信息模型）技術的應用，可優(yōu)化立柱與橫梁的節(jié)點設計,提高施工精度。

2 綠色節(jié)能

新型隔熱斷橋鋁合金的應用，可減少熱橋效應,提高幕墻的節(jié)能性能。

3 模塊化施工

預制立柱與橫梁單元可縮短工期,降低現(xiàn)場施工難度。