什么是蒙皮效应:

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。

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。


轻钢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。



蒙皮效应模型:

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



轻钢房屋利用蒙皮效应，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。





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)。




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。


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。


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。


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。


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。


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。