輕鋼一打就爛？今天無(wú)死角揭開(kāi)輕鋼藏在深處的秘密
在很多人的潛意識(shí)里厚重就代表了踏實(shí)，所以輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的出現(xiàn)顛覆了很多人的認(rèn)知，有人會(huì)質(zhì)疑輕鋼房屋結(jié)構(gòu)這么輕應(yīng)該很脆弱，一打就爛，甚至覺(jué)得如果二樓站很多人會(huì)塌陷，真的會(huì)這樣嗎，今天我們就分幾部分來(lái)分析一下，揭開(kāi)它的秘密！
一般民用住宅活荷載標(biāo)準(zhǔn)值是200kg/平米，輕鋼結(jié)構(gòu)房屋是遠(yuǎn)遠(yuǎn)能滿足住宅承重要求。
由于輕剛類型的材料，都是利用工廠化加工而制作形成的，所以輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)非常緊密，一棟用輕鋼建造的別墅，它差不多有上萬(wàn)個(gè)構(gòu)件來(lái)組成，每個(gè)構(gòu)件的誤差不能低于兩毫米，這樣的話就保證了輕鋼結(jié)構(gòu)的承重性，這是用磚混材料房屋所無(wú)法達(dá)到的。
輕鋼房屋樓面系統(tǒng)
輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的樓面一般由冷彎薄壁型鋼架或組合梁、樓面OSB結(jié)構(gòu)板，支撐、連接件等組成。 所用的材料是定向刨花板，水泥纖維板，以及膠合板， 在輕鋼樓面上每平方米可承受316～365公斤的重量，二樓或二樓以上的樓層站上很多人也不用擔(dān)心會(huì)塌，因?yàn)樗某兄亓σ獌?yōu)于傳統(tǒng)房屋的，不僅如此輕鋼房屋的樓面結(jié)構(gòu)體系重量?jī)H為國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的混凝土樓板體系的1/4~1/6，但其樓面的結(jié)構(gòu)高度將比普通混凝土板高0.1～0.12米。
要驗(yàn)證輕鋼結(jié)構(gòu)房屋屋面的承重力就不得不提輕鋼房屋的雪荷載了，如果暴雪來(lái)臨，輕鋼房屋會(huì)不會(huì)被壓垮呢。
雪荷載是建筑上的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，指作用在建筑物或構(gòu)筑物頂面上的雪壓，即積雪作用于建筑物上的重力，它取決于雪的深度和積雪的單位體積重量。雪荷載的數(shù)值直接關(guān)系著我們的房子能承受多少積雪。號(hào)稱是壓垮房屋的最后一根稻草。
在建筑設(shè)計(jì)上，我國(guó)對(duì)房頂?shù)难┖奢d是有規(guī)定的，民用建筑的設(shè)計(jì)通常以50年為一個(gè)周期，以當(dāng)?shù)?0年中，根據(jù)氣象站的檢測(cè)，遇到的最大降雪量為基準(zhǔn)。
雪荷載實(shí)際上是一個(gè)概率分析，地域不同，雪荷載也不一樣。東北地區(qū)就要考慮得多一些。另外，建筑物平面屋頂、斜面屋頂、角落等外形和位置不同，需要考慮的雪荷載也不一樣，角落，容易積雪的地方，荷載量需要考慮得相對(duì)高些。
在嚴(yán)寒地域普通雪荷載較大，如東北和新疆的一些地域雪荷載在0.7千牛/平方米以上，而南方地區(qū)雪荷載一般較低，一般在0.5千牛/平方米以下有些地方甚至不需要考慮雪荷載(0.1千牛就相當(dāng)于10公斤的重量）。
假如你的房子位于合肥，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，合肥50年一遇的雪壓為0.6千牛/平方米，相當(dāng)于屋頂需要承受每平方米60公斤的雪，假定雪的密度為150公斤/立方米，相當(dāng)于能承受40厘米厚的積雪。那么，這是不是意味著，如果屋面積雪厚度超過(guò)了40厘米，屋蓋就會(huì)被壓塌呢？并不是！
影響結(jié)構(gòu)可靠性的各種因素，如荷載、材料性能、制作質(zhì)量的差異、計(jì)算模型的不完善等，都是隨機(jī)的，因而工程結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的能力只能用概率度量。
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)0.6千牛/平方米的雪荷載乘以1.4的系數(shù)，對(duì)鋼構(gòu)件的承載能力極限還需除以一個(gè)大于1的系數(shù)，后者的數(shù)據(jù)需大于前者。事實(shí)證明，輕鋼結(jié)構(gòu)房屋是不會(huì)被暴雪壓塌的。其雪荷載甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)建筑。
輕鋼房屋利用蒙皮效應(yīng)，使得只有輕鋼龍骨的框架蒙上OSB板后，利用了力的水平傳遞，加大了整體的受力程度，讓房屋更加牢固穩(wěn)定。
1）在門(mén)式剛架中的屋面板用于抵抗山墻抗風(fēng)柱傳來(lái)的水平荷載，將其傳遞至檐口處，再通過(guò)墻面蒙皮效應(yīng)或支撐傳至基礎(chǔ)。
2）門(mén)式剛架中山墻面，利用墻板抗剪蒙皮作用后，可將山墻面框架設(shè)計(jì)成排架且不加柱間支撐(墻面開(kāi)洞面積過(guò)大則除外)。
3）在豎向重力作用下，屋面檁條會(huì)產(chǎn)生側(cè)彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，通過(guò)連接在檁條上的板，將消除此變位，面板蒙皮效應(yīng)將其剪力傳至檁條與屋面梁連接處，再通過(guò)檁條與屋面梁連接件傳至各個(gè)屋面梁上。
4）板平面內(nèi)有足夠剛度可對(duì)檁條上翼緣形成側(cè)向約束，減少了檁條的穩(wěn)定計(jì)算長(zhǎng)度，大大提高了檁條的穩(wěn)定承載能力。
5）屋面蒙皮使各個(gè)平面剛架連成整體空間結(jié)構(gòu)，減少剛架側(cè)移。當(dāng)檐口較高，由柱頂側(cè)移控制結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，可帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。
蒙皮效應(yīng)使得各平面的剛架組合在一起，形成了具有空間剛度的和穩(wěn)定的建筑，可取代或部分取代屋蓋系統(tǒng)支撐間的縱向系桿，可減少屋面的橫向水平支撐，有很好的經(jīng)濟(jì)效益；將山墻框架設(shè)計(jì)成全部簡(jiǎn)支的小排架，且不設(shè)柱間支撐，對(duì)于邊墻，如果門(mén)窗開(kāi)洞數(shù)量多，使蒙皮效應(yīng)大大減弱。
此時(shí)，可全部由柱間支撐抵抗縱向水平荷載；可省去檁條上翼緣拉條系統(tǒng)的設(shè)置，帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)效益；在檐口較高、由剛架側(cè)移控制設(shè)計(jì)時(shí)，可減小剛架側(cè)移，從而減少用鋼量。
在垂直荷載作用下，坡頂門(mén)式剛架的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是屋脊向下、屋檐向外變形。屋面板將與支撐檁條一起以深梁的形式來(lái)抵抗這一變形趨勢(shì)。這時(shí)，屋面板承受剪力，起深梁的腹板的作用。而邊緣檁條承受軸力起深梁翼緣的作用。
對(duì)于坡頂門(mén)式剛架，抵抗豎向荷載作用的蒙皮效應(yīng)取決于屋面坡度，坡度越大蒙皮效應(yīng)越顯著；而抵抗水平荷載作用的蒙皮效應(yīng)則隨著坡度的減小而增加。
閱讀完本文相信你已經(jīng)對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)房屋是否牢固有了答案，輕鋼結(jié)構(gòu)房屋使用的是精確的力學(xué)原理，所以能達(dá)到傳統(tǒng)房屋無(wú)法與之媲美的性能，如果你還有什么疑問(wèn)可以在本文下方留言。
