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鋼筋結構有哪些主要優點和主要缺點

發布時間:2021-01-17 19:56:39

『壹』 鋼筋混凝土有哪些優缺點

特性;混凝土是水泥(通常硅酸鹽水泥)與骨料的混合物。當加入一定量水分的時候,水泥水化形成微觀不透明晶格結構從而包裹和結合骨料成為整體結構。通常混凝土結構擁有較強的抗壓強度(大約 3,000 磅/平方英寸, 35 MPa)。但是混凝土的抗拉強度較低,通常只有抗壓強度的十分之一左右,任何顯著的拉彎作用都會使其微觀晶格結構開裂和分離從而導致結構的破壞。而絕大多數結構構件內部都有受拉應力作用的需求,故未加鋼筋的混凝土極少被單獨使用於工程。

相較混凝土而言,鋼筋抗拉強度非常高,一般在200MPa以上,故通常人們在混凝土中加入鋼筋等加勁材料與之共同工作,由鋼筋承擔其中的拉力,混凝土承擔壓應力部分。例如在圖2簡支梁受彎構件中,當施加荷載P時,梁截面上部受壓,下部收拉。此時配置在梁底部的鋼筋承擔拉力(4),而上部陰影區所示混凝土(2)承受壓力(3)。在一些小截面構件里,除了承受拉力之外,鋼筋同樣可用於承受壓力,這通常發生在柱子之中。鋼筋混凝土構件截面可以根據工程需要製成不同的形狀和大小。

同普通混凝土一樣,鋼筋混凝土在28天後達到設計強度。

結構:鋼筋混凝土中的受力筋含量通常很少,從占構件截面面積的1%(多見於梁板)至 6%(多見於柱)不等。鋼筋的截面為圓型。在美國從0.25至1英尺,每級1/8英尺遞增;在歐洲從8至30毫米,每級2毫米遞增;在中國大陸從3至40毫米,共分為19等。在美國,根據鋼筋中含碳量,分成40鋼與60鋼兩種。後者含碳量更高,且強度和剛度較高,但難於彎曲。在腐蝕環境中,電鍍、外塗環氧樹脂、和不銹鋼材質的鋼筋亦有使用。

在潮濕與寒冷氣候條件下,鋼筋混凝土路面、橋梁、停車場等可能使用除冰鹽的結構則應使用環氧樹脂鋼筋或者其他復合材料混凝土,環氧樹脂鋼筋可以通過表面的淺綠色塗料輕松識別。

鋼筋銹蝕與混凝土的凍融循環

鋼筋銹蝕與混凝土的凍融循環會對混凝土的結構造成損傷。當鋼筋銹蝕時,銹跡擴展,使混凝土開裂並使鋼筋與混凝土之間的結合力喪失。當水穿透混凝土表面進入內部時,受凍凝結的水分體積膨脹,經過反復的凍融循環作用,在微觀上使混凝土產生裂縫並且不斷加深,從而使混凝土壓碎並對混凝土造成永久性不可逆的損傷。

在潮濕與寒冷氣候條件下,對鋼筋混凝土路面、橋梁、停車場等可能使用除冰鹽的建築結構物,應使用環氧樹脂鋼筋或者熱浸電鍍、不銹鋼鋼筋等材料作為加強筋。環氧樹脂鋼筋可以通過表面的淺綠色塗料輕松識別。更便宜的辦法是使用磷酸鋅作為鋼筋的防銹塗料,磷酸鋅與鈣離子與氫氧根離子反應生成穩定的羥磷灰石。防水材料也用來保護鋼筋混凝土,如夾層填入膨潤土的無紡土工布。亞硝酸鈣Ca(NO2)2作為緩蝕劑,按照相對於水泥重量1-2%的比例添加,可以防護鋼筋的腐蝕。因為亞硝酸根離子是一種溫和的氧化劑,與鋼筋表面的亞鐵離子(Fe)結合沉澱為不可溶的氫氧化鐵(Fe(OH)3).

碳化作用

正確地說應該是叫碳酸化作用,習慣通稱為碳化作用。混凝土中的孔隙水通常是鹼性的,根據Pourx圖,鋼筋在pH值大於11時是惰性的,不會發生銹蝕。空氣中的二氧化碳與水泥中的鹼反應使孔隙水變得更加酸性,從而使pH值降低。從構件製成之時起,二氧化碳便會碳酸化構件表面的混凝土,並且不斷加深。如果構件發生開裂,空氣中的二氧化碳將會更容易更容易進入混凝土的內部。通常在結構設計的過程中,會根據建築規范確定最小鋼筋保護層厚度,如果混凝土的碳化削弱了這一數值,便可能會導致因鋼筋銹蝕造成的結構破壞。

測試構件表面的碳化程度的方法是在其表面鑽一個孔,並滴以酚酞,沒有碳化部分便會變成粉色,通過測定沒有變色的砼的深度,便可得知碳化層的深度。

氯化腐蝕

氯化物, 包括氯化鈉,會對混凝土中的鋼筋腐蝕。因此,拌合混凝土時只允許使用清水。同樣使用鹽來為混凝土路面除冰是被禁止的。

鹼骨料反應

鹼骨料反應或鹼硅反應,(Alkali Aggregate Reaction,簡稱AAR,或Alkali Silica Reaction,簡稱ASR)是指當水泥的鹼性過強時,骨料中的非結晶硅成分(SiO2)溶解並游離在高pH (12.5 - 13.5) 的水中,與水泥中的氫氧根離子發生反應生成硅酸鹽,與水泥中的氫氧化鈣反應生成水合硅酸鈣,引起混凝土的不均勻膨脹,導致開裂破壞。它的發生條件為(1)骨料中含有相關活性成分——非結晶的二氧化硅;(2)環境中有足夠的氫氧根離子;(3混凝土中有足夠的濕度,相對濕度大於75%。這種反應被稱為混凝土之癌,不論是否加強了鋼筋,混凝土中都會有此反應。例如,混凝土的大壩。

高鋁水泥的晶體轉變

高鋁水泥對弱酸特別是硫酸鹽有抗性,同時早期強度增長很快,具有很高強度和耐久性。在第二次世界大戰後被廣泛使用。但是由於內部水化物晶體的轉型,其強度會隨時間推移而下降,在濕熱環境下更為嚴重。在英國,隨著3起使用高鋁預應力混凝土梁的屋頂的倒塌,這種水泥在當地於1976年被禁止使用,雖然後來被證明有製造缺陷,但禁令仍然保留。

硫酸鹽腐蝕

地下水中的硫酸鹽會與硅酸鹽水泥反應生成具有膨脹性的副產品例如礬石(ettringite)或碳硫硅鈣(thaumasitein)從而導致混凝土的早期失效。

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『貳』 鋼筋混凝土結構有哪些主要優點

鋼筋混凝土結構除了比素混凝土結構具有較高的承載力和較好的受力性能以外,與其他結構相比還具有下列優點:
(1)就地取材。鋼筋混凝土結構中,砂和石料所佔比例很大,水泥和鋼筋所佔比例較小,砂和石料一般都可以由建築工地附近提供。
(2)節約鋼材。鋼筋混凝土結構的承載力較高,大多數情況下可用來代替鋼結構,因而節約鋼材。
(3)耐久、耐火。鋼筋埋放在混凝土中,經混凝土保護不易發生銹蝕,因而提高了結構的耐久性。當火災發生時,鋼筋混凝土結構不會像木結構那樣被燃燒,也不會像鋼結構那樣很快達到軟化溫度而破壞。
(4)可模性好。鋼筋混凝土結構可以根據需要澆搗成任意形狀。
(5)現澆式或裝配整體式鋼筋混凝土結構的整體性好,剛度大。
鋼筋混凝土結構也具有下述主要缺點:
(1)自重大。鋼筋混凝土的重力密度約為25kN/m^3,比砌體和木材的重度都大。盡管比鋼材的重度小,但結構的截面尺寸較大,因而其自重遠遠超過相同跨度或高度的鋼結構的重量。
(2)抗裂性差。如前所述,混凝土的抗拉強度非常低,因此,普通鋼筋混凝土結構經常帶裂縫工作。盡管裂縫的存在並不一定意味著結構發生破壞,但是它影響結構的耐久性和美觀。當裂縫數量較多和開展較寬時,還將給人造成一種不安全感。
(3)性質脆。混凝土的脆性隨混凝土強度等級的提高而加大。
綜上所述不難看出,鋼筋混凝土結構的優點多於其缺點。而且,人們已經研究出許多克服其缺點的有效措施。例如,為了克服鋼筋混凝土自重大的缺點,已經研究出許多質量輕、強度高的混凝土和強度很高的鋼筋。為了克服普通鋼筋混凝土容易開裂的缺點,可以對它施加預應力。為了克服混凝土的脆性,可以在混凝土中摻入纖維做成纖維混凝土。

『叄』 鋼筋混凝土框架結構有哪些優缺點

優點:(1)可模性抄好;(2)強價比合理;(3)耐火性能好;(4)耐久性能好;(5)適應災害環境能力強,整體澆築的鋼筋混凝土結構整體性好,對抵抗地震、風載和爆炸沖擊作用有良好性能;(6)可以就地取材。
缺點:如自重大,不利於建造大跨結構;抗裂性差,過早開裂雖不影響承載力,但對要求防滲漏的結構,如容器、管道等,使用受到一定限制;現場澆築施工工序多,需養護,工期長,並受施工環境和氣候條件限制等。

『肆』 鋼筋混凝土框架結構體系的優缺點

框架結構是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構成承重體系的結構,即由梁和柱組成框架共同抵抗適用過程中出現的水平荷載和豎向荷載。
框架建築的主要優點:空間分隔靈活,自重輕,節省材料;具有可以較靈活地配合建築平面布置的優點,利於安排需要較大空間的建築結構;框架結構的梁、柱構件易於標准化、定型化,便於採用裝配整體式結構,以縮短施工工期;採用現澆混凝土框架時,結構的整體性、剛度較好,設計處理好也能達到較好的抗震效果,而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀。
框架結構體系的缺點為:框架節點應力集中顯著;框架結構的側向剛度小,屬柔性結構框架,在強烈地震作用下,結構所產生水平位移較大,易造成嚴重的非結構性破色威風威風數量多,吊裝次數多,接頭工作量大,工序多,浪費人力,施工受季節、環境影響較大;不適宜建造高層建築, 框架是由樑柱構成的桿系結構,其承載力和剛度都較低,特別是水平方向的(即使可以考慮現澆樓面與梁共同工作以提高樓面水平剛度,但也是有限的),它的受力特點類似於豎向懸臂剪切梁,其總體水平位移上大下小,但相對於各樓層而言,層間變形上小下大,設計時如何提高框架的抗側剛度及控制好結構側移為重要因素,對於鋼筋混凝土框架,當高度大、層數相當多時,結構底部各層不但柱的軸力很大,而且梁和柱由水平荷載所產生的彎矩和整體的側移亦顯著增加,從而導致截面尺寸和配筋增大,對建築平面布置和空間處理,就可能帶來困難,影響建築空間的合理使用,在材料消耗和造價方面,也趨於不合理,故一般適用於建造不超過15層的房屋。

『伍』 鋼筋混凝土結構有哪些優點和缺點

鋼筋混凝土結構優點:
(1)可模性好:新拌和的混凝土是可塑的,可根據需要設計製成各種形狀和尺寸的結構或構件。
(2)整體性好:現澆鋼筋混凝土結構的整體性較好,設計合理時具有良好的抗震、抗爆和抗振動的性能。
(3)耐久性好:鋼筋混凝土結構具有很好的耐久性。正常使用條件下不需要經常性的保養和維修。
(4)耐火性好:鋼筋混凝土結構與鋼結構相比具有較好的耐火性。
(5)易於就地取材:鋼筋混凝土結構所用比重較大的砂、石材料易於就地取材,且可有效利用礦渣、粉煤灰等工業廢渣有利於保護環境。
鋼筋混凝土結構缺點:
(1)自重大。鋼筋混凝土的重力密度約為25kN/m^3,比砌體和木材的重度都大。盡管比鋼材的重度小,但結構的截面尺寸較大,因而其自重遠遠超過相同跨度或高度的鋼結構的重量。
(2)抗裂性差。如前所述,混凝土的抗拉強度非常低,因此,普通鋼筋混凝土結構經常帶裂縫工作。盡管裂縫的存在並不一定意味著結構發生破壞,但是它影響結構的耐久性和美觀。當裂縫數量較多和開展較寬時,還將給人造成一種不安全感。
(3)性質脆。混凝土的脆性隨混凝土強度等級的提高而加大。
綜上所述不難看出,鋼筋混凝土結構的優點多於其缺點。而且,人們已經研究出許多克服其缺點的有效措施。例如,為了克服鋼筋混凝土自重大的缺點,已經研究出許多質量輕、強度高的混凝土和強度很高的鋼筋。為了克服普通鋼筋混凝土容易開裂的缺點,可以對它施加預應力。為了克服混凝土的脆性,可以在混凝土中摻入纖維做成纖維混凝土。

『陸』 鋼筋混凝土有什麼優點和缺點

鋼筋混凝土結構的優點:(1)可模性好;(2)強價比合理;(3)耐火性能好內;(容4)耐久性能好;(5)適應災害環境能力強,整體澆築的鋼筋混凝土結構整體性好,對抵抗地震、風載和爆炸沖擊作用有良好性能;(6)可以就地取材。
鋼筋混凝土結構的缺點:如自重大,不利於建造大跨結構;抗裂性差,過早開裂雖不影響承載力,但對要求防滲漏的結構,如容器、管道等,使用受到一定限制;現場澆築施工工序多,需養護,工期長,並受施工環境和氣候條件限制等。

『柒』 現澆鋼筋混凝土結構的優缺點

這要看你和誰比了。關於混凝土的優缺點,你搜一下,能搜出一大堆,我版就不復制那些了。整體性權好,可塑性好,自重太大,脆性等等。
關於現澆混凝土,和他對應的自然就是預制的了。從技術質量方面來說,肯定是現澆的好了,抗震性能好,整體性好,可塑性好,空間分割隨意。但是從造價經濟來說,現澆的要比預制的造價高。在很多抗震設防地區,是限制使用預制構件的,預制的空間上固定,不能隨意的變換。
有長必有短,看怎麼取捨了。

『捌』 鋼筋混凝土結構有哪些優點

鋼筋混凝土
結構除了比
素混凝土結構
具有較高的承載力和較好的受力性能以外,與其他結構相比還具有下列優點:
(1)就地取材。
鋼筋混凝土結構
中,砂和石料所佔比例很大,水泥和鋼筋所佔比例較小,砂和石料一般都可以由
建築工地
附近提供。
(2)節約鋼材。鋼筋混凝土結構的承載力較高,大多數情況下可用來代替鋼結構,因而節約鋼材。
(3)耐久、耐火。鋼筋埋放在混凝土中,經混凝土保護不易發生銹蝕,因而提高了結構的耐久性。當火災發生時,鋼筋混凝土結構不會像木結構那樣被燃燒,也不會像鋼結構那樣很快達到
軟化溫度
而破壞。
(4)可模性好。鋼筋混凝土結構可以根據需要澆搗成任意形狀。
(5)現澆式或裝配整體式鋼筋混凝土結構的整體性好,剛度大。
鋼筋混凝土結構也具有下述主要缺點:
(1)自重大。鋼筋混凝土的
重力密度
約為25kN/m^3,比砌體和木材的重度都大。盡管比鋼材的重度小,但結構的截面尺寸較大,因而其自重遠遠超過相同跨度或高度的鋼結構的重量。
(2)抗裂性差。如前所述,混凝土的抗拉強度非常低,因此,普通鋼筋混凝土結構經常帶裂縫工作。盡管裂縫的存在並不一定意味著結構發生破壞,但是它影響結構的耐久性和美觀。當裂縫數量較多和開展較寬時,還將給人造成一種不安全感。
(3)性質脆。混凝土的脆性隨
混凝土強度等級
的提高而加大。
綜上所述不難看出,鋼筋混凝土結構的優點多於其缺點。而且,人們已經研究出許多克服其缺點的有效措施。例如,為了克服鋼筋混凝土自重大的缺點,已經研究出許多質量輕、強度高的混凝土和強度很高的鋼筋。為了克服普通鋼筋混凝土容易開裂的缺點,可以對它施加預應力。為了克服混凝土的脆性,可以在混凝土中摻入纖維做成
纖維混凝土

『玖』 鋼筋混凝土結構有哪些主要優點有哪些主要缺點

優點:整體性好,耐久性長,結構穩定。
缺點:費工、費料、費時。

『拾』 鋼筋混凝土結構有哪些主要優點和主要缺點

鋼筋混凝土結構是指用配有鋼筋增強的混凝土製成的結構。承重的主要構件是用鋼內筋混凝土容建造的。包括薄殼結構、大模板現澆結構及使用滑模、升板等建造的鋼筋混凝土結構的建築物。用鋼筋和混凝土製成的一種結構。鋼筋承受拉力,混凝土承受壓力。具有堅固、耐久、防火性能好、比鋼結構節省鋼材和成本低等優點。

混凝土是由膠凝材料水泥、砂子、石子和水,及摻和材料、外加劑等按一定的比例拌和而成。凝固後堅硬如石,受壓能力好,但受拉能力差,容易因受拉而斷裂。為了解決這個矛盾,充分發揮混凝土的受壓能力,常在混凝土受拉區域內或相應部位加入一定數量的鋼筋,使兩種材料粘結成一個整體,共同承受外力。這種配有鋼筋的混凝土,稱為鋼筋混凝土。

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