轻钢结构别墅的使用极限有多大?如果达到了使用极限,那它会像砖混别墅一样开裂坍塌吗?这两个问题相信是很多建房者都疑虑过的,因为觉得轻钢结构别墅自重轻,所以就会担心它的承重极限不足,害怕使用时一不小心超重就会引发坍塌。
这个顾虑其实是多余的,我们首先来了解一下轻钢结构别墅厂家设计的标准载荷,一般设计的屋面静载荷至少在100KG/㎡以上,楼面静载荷至少在200KG/㎡以上,注意这只是普通的设计标准,已经足够满足大部分家庭的使用情况和国家建筑行业标准了;而轻钢结构别墅厂家凭借灵活的设计,可以通过增加用钢量和结构板材厚度等方法就能显著有效的提升房屋的标准载荷。
其次,轻钢结构别墅厂家设计的标准载荷并不等同于极限载荷,标准载荷指的是房屋主体结构无形变前提下的使用极限,而轻钢结构别墅本身是具有一定的可活动性和弹性形变量的,所以房屋主体结构由弹性形变转为不可逆的塑性形变时才是房屋真正的极限载荷,我们拿真实测验为大家分析一下,更方便大家的理解:
在2019年CCTV10的一期《走近科学》中,栏目组和轻钢结构别墅厂家就对轻钢结构的承重进行一个测验:由轻钢结构别墅厂家设计制造出了三根轻钢横梁,每根的标准载荷为1.8吨,即总标准载荷为5.4吨左右,在横梁上方简单铺设一层板材,整体结构的跨度大约为5米,受力面积大概在5㎡左右。在测验中,横梁上面站上30位成年人时,横梁中心仅出现肉眼难以察觉的下沉。
既然设计的标准载荷为5.4吨,那么极限载荷是多少呢?测验继续进行,栏目组改为放置石膏板进行测验,重量逐步增加,当轻钢横梁上的重物总重量来到9.6吨时,我们可以看到中心位置出现了3厘米的下沉,但这还并不是其极限载荷,因为当将重物取下后,横梁又恢复至了原来的位置,也就是说现在还未达到轻钢结构的弹性形变极限值。所以即使超过了标准载荷的178%,仍未达到轻钢结构别墅承重的极限,测验到此结束,极限载荷不得而知。
如果现实生活中真的达到了轻钢结构别墅设计的极限载荷,会坍塌吗?答案是否定的,因为轻钢结构别墅的主体材料为钢材,它的物理特性与砖混结构是截然不同的,钢材相对来说是柔性的材料,我们在一些折弯钢材的时候可以进行类比,当钢材达到受力极限时,因为其具备延展性,所以并不会直接发生断裂,而是会缓慢的弯曲,只有在不停地来回折弯后,钢材才会发生断裂。而砖混结构则是刚性材料,本身延展性极差,所以一旦超过了使用极限,就会发生开裂进而坍塌的情况,正所谓“过刚易折”。
所以大家首先不必担心轻钢结构别墅的使用极限,因为大多数情况我们根本达不到其极限值;就算在某些特殊的情况,例如承重过大加上地震外力的叠加下达到了极限,也不会出现坍塌的情况,能够给我们人身和财产足够的安全保障。