轻钢容易倒塌?揭秘不知“轻重”的轻钢是怎么颠覆建筑界的!

2022-10-25 15:04

轻钢自重轻,但是它坚固到可以抵抗12级飓风、9级地震,这么大的外力却无法摧毁它,是不是天方夜天谭,空穴来风呢?其实这一切都符合力学的原理,今天就来揭秘轻钢为何这么不知“轻重”……

蒙皮效应

一般认为的蒙皮效应是指在建筑物的表面覆盖材料(屋面板和墙板)利用本身的刚度和强度对建筑物整体刚度的加强作用。


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它是在纵横肋上蒙上金属薄板而形成的带肋薄壳结构,蒙皮与肋共同工作,蒙皮自身在其平面内具有很大的拉、压和剪切强度,且由于有肋的作用,蒙皮不会失稳。蒙皮结构具有较大承载力及刚度,而自重却很轻。


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湖北轻钢房屋结构如何体现蒙皮效应

蒙皮效应的结构概念来自于飞机和轮船行业,轻钢结构的蒙皮效应是指把骨架用特定的结构板(OSB板、硅酸钙板等)蒙起来,形成一层蒙皮,所产生的力学效果叫蒙皮效应。

从3个方面进行蒙皮效应的力学效果:

1、只有骨架的情况下

2、在骨架内部加设斜撑的情况下

3、在有骨架和斜撑的情况下,采用OSB板进行蒙皮

我们通过一个模型来直观展示一下。


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蒙皮效应模型


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蒙/皮/效/应

蒙皮是指把骨架用特定的结构板(OSB板、硅酸钙板等)蒙起来,形成一层蒙皮,所产生的力学效果叫蒙皮效应。

通过3个不同的实物模型对比,在同等条件下,不同的表现,体验蒙皮效应的力学效果

1:只有骨架的情况下

2:在骨架内部加设斜撑的情况下

3:在有骨架和斜撑的情况下,采用OSB板进行蒙皮


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湖北轻钢别墅厂家利用蒙皮效应,使得只有轻钢龙骨的框架蒙上OSB板后,利用了力的水平传递,加大了整体的受力程度,让房屋更加牢固稳定。


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蒙皮效应的作用

(1)在门式刚架中的屋面板用于抵抗山墙抗风柱传来的水平荷载,将其传递至檐口处,再通过墙面蒙皮效应或支撑传至基础。

(2)门式刚架中山墙面,利用墙板抗剪蒙皮作用后,可将山墙面框架设计成排架且不加柱间支撑(墙面开洞面积过大则除外)。


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(3)在竖向重力作用下,屋面檩条会产生侧弯曲和扭转变形,通过连接在檩条上的板,将消除此变位,面板蒙皮效应将其剪力传至檩条与屋面梁连接处,再通过檩条与屋面梁连接件传至各个屋面梁上。


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(4)板平面内有足够刚度可对檩条上翼缘形成侧向约束,减少了檩条的稳定计算长度,大大提高了檩条的稳定承载能力。

(5)屋面蒙皮使各个平面刚架连成整体空间结构,减少刚架侧移。当檐口较高,由柱顶侧移控制结构计算时,可带来经济效益。


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蒙皮效应在轻钢房屋中的意义

蒙皮效应使得各平面的刚架组合在一起,形成了具有空间刚度的和稳定的建筑,可取代或部分取代屋盖系统支撑间的纵向系杆,可减少屋面的横向水平支撑,有很好的经济效益;将山墙框架设计成全部简支的小排架,且不设柱间支撑,对于边墙,如果门窗开洞数量多,使蒙皮效应大大减弱。


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此时,可全部由柱间支撑抵抗纵向水平荷载;可省去檩条上翼缘拉条系统的设置,带来一定经济效益;在檐口较高、由刚架侧移控制设计时,可减小刚架侧移,从而减少用钢量。


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在垂直荷载作用下,坡顶门式刚架的运动趋势是屋脊向下、屋檐向外变形。屋面板将与支撑檩条一起以深梁的形式来抵抗这一变形趋势。这时,屋面板承受剪力,起深梁的腹板的作用。而边缘檩条承受轴力起深梁翼缘的作用。


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对于坡顶门式刚架,抵抗竖向荷载作用的蒙皮效应取决于屋面坡度,坡度越大蒙皮效应越显著;而抵抗水平荷载作用的蒙皮效应则随着坡度的减小而增加。


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阅读完本文相信你已经对欧立达轻钢结构房屋是否牢固有了答案,轻钢结构房屋使用的是精 确的力学原理,所以能达到传统房屋无法与之媲美的性能!


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