石材台面板究竟做多长好？要从强度，挠度两个因素综合考虑

产品的设计要讲究科学的，要以力学理论为前提设计。然而，石材的产品设计因为设计师本身力学理论知识的缺乏，因此设计出的产品未必是合理的。我们常看到石材的台面板设计的又长、又大的，也有设计的又长又窄的，从力学的理论来说这是不正确的。台面板的设计要从石材的强度，挠度两个因素综合考虑设计才正确，合理。

1、台面板设计的力学理论基础

σ=(3F*L)/(2b*h*h)

F—破坏载荷 (即承受力)；L—跨距；b—宽度；h—厚度。

从上面的公式知道当台面板长度越长时，σ在相同截面积的情况下越大。当σ越大时，台面板越容易弯曲。当σ大于石材本身的抗弯强度时，台面板就会断裂。在单载荷作用下挠度的计算公式为f=-FL3/（48EI），公式中的I=bh3/12，E为石材的弹性模量。

上式的公式说明当台面板的L越长时，相同截面的台面板越容易弯曲。当挠度大到石材本身允许的挠度极限时，台面板就会断裂。

以上两公式是设计人员设计台面板长度的力学理论基础。

2、台面板产品现状

首先看一些台面板产品。

图1是悬挑式台面板。中间只有一个支点支撑它。象这么长的台面板在长度很长时两端在台面板本身的重量作用下会发生变形。如果台面板的厚度较薄的话，低于16mm，如此长的台面板必定以中间支点为力的作用点两端向下变形的。

图2的寒江雪的中岛台是笔者经历加工过的。因为石材的厚度在16mmm，从图2可以看出台面板变形了。

图3同样是笔者经历加工过的深圳某高档住宅房地产项目里的浴缸台面板。该浴缸台面板长度2500长，宽度1250mm，中间挖浴缸孔。由于这个台面板长，又挖孔，加之石材的裂纹，加工过程和施工过程中频繁断裂，最后沿浴缸台面板的四周加50*3mm的铝合金板才完成了该产品的加工。

图4是笔者经历加工的直径搂3米的，用白玉石加工的圆形台面板。该台面板分四拼加工，单件弦长达2米之长。在工厂试拼时因为直径大，弦长长，台面板变形严重，完全是通过用金属片，木楔垫的方法勉强完成的试拼工作的。

厨柜台面板是家庭装饰不可少的产品，但象图5这种横纵比相差大，又挖了台盆孔的台面板是很容易变形的。

图6这种中岛台也是笔者经历加工的。图6中岛台台面板虽然横纵比较合理，但因为中岛台的前端挖了一个较长的孔，形成了一个“L”形口，导致该台面板易断裂。后来，在以台面板的底部用100*3mm的铝板加固才完成了该产品加工。

图7这种用岩板加工的厨柜台面板，又挖了2个孔，如果岩板的厚度是12mm的话，这种厨柜台面板会变形的。

图8～图10的台面板厚度如此薄，尤其是图10，这种台面板使用了一段时间后因为太长了，加之台面板的支护结构不合理，必定变形的。

3、防止台面板变形的一的些技术措施

（1）增加台面板的厚度

图11这种细长，横纵比小的台面板必须加厚。图11也确实加厚了，从图看石材的厚度应该不小于50mm。

因此，当台面板的长度大于2000mm时，横纵比小于0.6时，笔者认为石材的厚度应该加厚5mm～10mm。

（2）对台面板底部加固

图12这种只有一个支点支撑的悬空台面板当直径增大时，如果使用20mm厚以下有石材加工，是很容易变形的。为了防止台面板的变形，可以采用加固的方式的对台面板加固，增加其抗弯的强度，降低变形量。

图13这么长，横纵比小的台面板在台面板背后沿长度方向用石条，宽度方向用3条金属条加固了。这种如此加固的手段确保了这个石材台面板不会变形。

（3）增加支撑物的数量

对长度长，横纵比小的台面板可以沿长度方向增加支撑点来增加台面板的强度，降低台面板的变形量。

（4）减少挖孔的数量

太长的台面板如果开孔的数量太多时，因为应力的集中，在挖孔的转角处受高应力的作用台面板容易断裂。图16这种挖了6个孔的台面板显然不合理，台面板的强度受到很大的影响，容易变形。断裂；图7的台面板因为挖了孔，因此台面板加厚了；图18的台面板挖了2个台盆孔，因此该台面板以粘接边的形式加厚了，对增加该台面板的强度，减少变形有很大的作用。

（5）调整台面板的横纵比

台面板的横纵比是个重要的设计参数。笔者认为台面板的设计以横纵比不小于0.6为标准较好。比如，当台面板的宽度为600mm时，台面板的长度不要>1000mm太多了。图19笔者认为横纵比较为合适，不容易变形，石材的抗弯强度大。

图20的台面板虽然长，但因为横纵比较合适，台面板的变形不会太大。

（6）增加分段、分件数量

石材人都知道，当圆弧板、圆弧异型板的长度越长时，即拼数（分件数）越少时，圆弧板、圆弧异型板的弦长越长，它就越容易变形。图4的大圆桌面之所以变形就是因为弦长太长了，重量重导致了台面板的变形。因此当圆形的台面板直径太大时，横纵比小于0.6时，增加分段数，减少弦长，以保证台面板有足够的强度、变形量小。

（7）设计合理的支撑结构

结构力学是门重要的物理学科，不仅适用于工程建设，同样适用于各种产品的设计上。石材的台面板也是如此。只要石材台面板的产品结构，支撑结构合理，再长的台面板也可以保证强度满足要求，挠度小（变形小），产品不会变形、断裂。

对比图22与图23两种台面板结构，笔者认为图22更加合理些，因为中间增加了支撑，防止台面板中间受力的变形。

台面板的长度究竟多长适合，笔者认为以文章开首的两个公式通过计算来确定，计算结果满足σ≤[σ]、f≤[f]。但这些计算非力学专业人士不会计算，只能依据经验来设计。当台面板的长度在2000mm，宽度在600mm以下时，横纵比<0.3时，应该可以视为一种不安全的设计方案了。笔者看过杜邦的一些人造石台面板，其宽度不会小于600mm，即其横纵比>0.3，杜邦这样设计自然有其道理的。

作者：晏辉