建筑钢材的主要优缺点是什么

㈠ 钢筋和混凝土各自的优缺点

钢筋混凝土结构的特点

1．混凝土结构的定义：混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。素混凝土结构是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构；钢筋混凝土结构是指由配置受力钢筋的混凝土制成的结构；预应力混凝土结构是指由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。其中，钢筋混凝土结构在工程中应用最为广泛。

2．钢筋混凝土结构的特点：钢筋混凝土结构是以混凝土承受压力、钢筋承受拉力，能比较充分合理地利用混凝土（高抗压性能）和钢筋（高抗拉性能）这两种材料的力学特性。与素混凝土结构相比，钢筋混凝土结构承载力大大提高，破坏也呈延性特征，有明显的裂缝和变形发展过程。对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。技术经济效益显著。

钢筋有时也可以用来协助混凝土受压，改善混凝土的受压破坏脆性性能和减少截面尺寸。

3．钢筋和混凝土能够共同工作的主要原因：

（1）钢筋与混凝土之间存在有良好的粘结力，能牢固地形成整体，保证在荷载作用下，钢筋和外围混凝土能够协调变形，相互传力，共同受力。

（2）钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近（钢材为1.2×10^-5，混凝土为(1.0~1.5)×10^-5），当温度变化时，两者间不会产生很大的相对变形而破坏它们之间的结合，而能够共同工作。

钢筋混凝土结构的优点

（1）合理用材。能充分合理的利用钢筋（高抗拉性能）和混凝土（高抗压性能）两种材料的受力性能。

（2）耐久性好。在一般环境下，钢筋受到混凝土保护而不易生锈，而混凝土的强度随着时间的增长还有所提高，所以其耐久性较好。

（3）耐火性好。混凝土是不良导热体，遭火灾时，钢筋因有混凝土包裹而不致于很快升温到失去承载力的程度。

（4）可模性好。混凝土可根据设计需要支模浇筑成各种形状和尺寸的结构。

（5）整体性好。整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，再通过合适的配筋，可获得较好的延性，有利于抗震、防爆和防辐射，适用于防护结构。

（6）易于就地取材。混凝土所用的原材料中占很大比例的石子和砂子，产地普遍，便于就地取材。

钢筋混凝土结构的缺点

（1）自重偏大。相对于钢结构来说，混凝土结构自重偏大，这对于建造大跨度结构和高层建筑是不利的。

（2）抗裂性差。由于混凝土的抗拉强度较低，在正常使用时，钢筋混凝土结构往往带裂缝工作，裂缝存在会影响结构物的正常使用性和耐久性。

（3） 施工比较复杂，工序多。施工受季节、天气的影响也较大。

（4）新老混凝土不易形成整体。混凝土结构一旦破坏，修补和加固比较困难。

钢筋的品种

1．按化学成分划分

（1）碳素钢：碳素钢按碳的含量多少分为低碳钢、和高碳钢。含碳量增加，能使钢材强度提高，性质变硬，但也使钢材的塑性和韧性降低，焊接性能也会变差。

（2）普通低合金钢：普通低合金钢是在炼钢时对碳素钢加入少量合金元素而形成的。低合金钢钢筋具有强度高、塑性及可焊性好的特点，因而应用较为广泛。

2．按加工工艺划分

我国生产的建筑用钢筋按加工工艺有热轧钢筋、冷加工钢筋、热处理钢筋及高强钢丝和钢绞线等。

3．按表面形状划分

（1）光面钢筋：表面是光滑的，与混凝土的粘结性较差。

（2）带肋钢筋：表面有纵向凸缘（纵肋）和许多等距离的斜向凸缘（横肋）。其中，由两条纵肋和纵肋两侧多道等距离、等高度及斜向相同的横肋形成的螺旋纹表面。若横肋斜向不同则形成了人字纹表面。这两种表面形状的钢筋习惯称为螺纹钢筋，现在称为等高肋钢筋，国内已基本上不再生产。

斜向凸缘和纵向凸缘不相交，甚无纵肋，剖面几何形状呈月牙形的钢筋，称为月牙肋钢筋，与同样公称直径的等高肋钢筋相比，凸缘处应力集中得到改善，但与混凝土之间的粘结强度略低于等高肋钢筋。

钢筋的力学性能

1．软钢的力学性能

软钢（热轧钢筋）有明显的屈服点，破坏前有明显的预兆（较大的变形，即伸长率），属塑性破坏。

2．硬钢的力学性能

硬钢（热处理钢筋及高强钢丝）强度高，但塑性差，脆性大。从加载到突然拉断，基本上不存在屈服阶段（流幅）。属脆性破坏。

材料的塑性好坏直接影响到结构构件的破坏性质。所以，应选择塑性好的钢筋。

3．冷拉钢筋的力学性能

冷拉是将钢筋拉伸超过屈服强度并达到强化阶段中的某一应力值，然后放松。若立即重新加荷，此时屈服点将提高。表明钢筋经冷拉后，屈服强度提高，但伸长率减小，塑性性能降低，也就是钢材性质变硬变脆了。此称冷拉硬化。

如果卸荷后，经过一段时间再重新加荷，则屈服点还会进一步提高，称冷拉时效。

钢筋冷拉后，只提高抗拉强度，其抗压强度并没有提高。因此，不要把冷拉钢筋用作受压钢筋。

钢筋的选用

1．选用原则

（1）建筑用钢筋要求具有一定的强度（屈服强度和抗拉强度），应适当采用较高强度的钢筋，以获得较好的经济效益。

（2）要求钢筋有足够的塑性（伸长率和冷弯性能），以使结构获取较好的破坏性质。

（3）应有良好的焊接性能，保证钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形。

（4）钢筋和混凝土之间应有足够的粘结力，保证两者共同工作。

2．钢筋混凝土结构中主要采用的钢筋

Ⅰ级钢筋（相当于HPB235）：Ⅰ级钢筋（Q235钢）是热轧光圆低碳钢筋，质量稳定，塑性及焊接性能较好，但强度稍低，而且与混凝土的粘结稍差。因此，Ⅰ级钢筋主要应用在厚度不大的板中或作为梁、柱的箍筋。

Ⅱ级钢筋（相当于HRB335）：Ⅱ级钢筋（20MnSi）是热轧月牙肋低合金钢筋，强度、塑性及可焊性都比较好。Ⅱ级钢筋在工程中应用较为广泛。

Ⅲ 级钢筋（相当于HRB400和RRB400）：Ⅲ 级钢筋（20MnSiV等）是热轧月牙肋低合金钢筋。其中余热处理Ⅲ 级（K20MnSi）是钢筋热轧后立即穿水，进行表面冷却，然后利用芯部余热自身完成回火处理而形成。它的塑性及可焊性也比较好, 强度更高。Ⅲ级钢筋在工程中应用越来越广泛。

混凝土的强度

1．混凝土的单轴强度

（1）立方体抗压强度f_cu：不是结构计算的实用指标，它是衡量混凝土强度高低的基本指标，并以其标准值定义混凝土的强度等级。

（2）轴心抗压强度f_c：比立方体抗压强度能更好地反映受压构件中混凝土的实际抗压强度，为一实用抗压强度指标。

（3）轴心抗拉强度f_t：反映混凝土的抗拉能力。

（二）混凝土的多轴强度

上面所讲混凝土强度，均是指单向受力条件下所得到的强度。但实际上，结构物很少处于单向受力状态。工程上经常遇到的都是一些双向或三向受力的复合应力状态。用单轴应力状态的强度表示实际结构中混凝土的破坏条件（强度准则）不合理的，特别是对非杆件结构进行数值分析时，其强度准则的选取直接影响计算结果的精确度和正确性。所以研究复合应力状态下的混凝土强度条件，对进行合理设计是极为重要的。但由于测试技术的复杂性和试验结果的离散性，目前还未能建立起完整的强度理论。根据现有的试验结果，可以得出以下几点结论：

（1）双向受压的强度：双向受压的混凝土的强度比单向受压的强度为高。也就是说，

一向强度随另一向压应力的增加而增加。

（2）双向受拉的强度：双向受拉的的混凝土强度与单向受拉强度基本一样。也就是说，混凝土一向抗拉强度基本上与另一向拉应力的大小无关。

（3）一向受拉一向受压的强度：一向受拉一向受压的混凝土抗压强度随另一向的拉应力的增加而降低。或者说，混凝土的抗拉强度随另一向的压应力的增加而降低。

（4）正应力及剪应力下的强度：在单轴正应力σ及剪应力τ共同作用下，当为压应力时，混凝土的抗剪强度有所提高，但当压应力过大时，混凝土的抗剪强度反有所降低。为拉应力时降低抗剪强度。

三向受力下的混凝土强度规律与双向受力时基本相同。

混凝土的变形

（一）混凝土的受力变形

1．混凝土的应力—应变曲线

试验表明, 混凝土不论是受压或是受拉，破坏的过程本质上是由连续材料逐步变成不连续材料的过程，即混凝土的破坏是微裂缝的发展导致横向变形引起的。对横向变形加以约束，就可以限制微裂缝的发展，从而可提高混凝土的强度。约束混凝土可以提高混凝土的强度，也可以提高混凝土的变形能力。复合应力状态对混凝土强度的影响就在于此原因。“约束混凝土”可以提高混凝土的强度，但更值得注意的是可以提高混凝土的变形能力，配箍筋混凝土就起此效果。

随着混凝土强度的提高，峰值应力、应变有所增大。但下降段的坡度变陡，即应力下降相同幅度时变形越小，极限应变减小，塑性变差，破坏时脆性显著。加载速度较快时，强度提高，但极限应变将减小。

混凝土的徐变及对混凝土结构的影响

徐变是混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，随着时间而增长的变形。

产生徐变的原因有：

（1）混凝土受力后，在应力不大的情况下，徐变缘于水泥石中的凝胶体产生的粘性流动（颗粒间的相对滑动）要延续一个很长的时间。

（2）在应力较大的情况下，骨料和水泥石结合面裂缝的持续发展，导致徐变加大。

徐变对混凝土结构的不利影响：

（1）徐变作用会使结构的变形增大。

（2）在预应力混凝土结构中，它还会造成较大的预应力损失。

（3）徐变还会使构件中混凝土和钢筋之间发生应力重分布，导致混凝土应力减小，钢筋应力增大，使得理论计算产生误差。

一定要注意避免高应力下的非线性徐变。

（二）混凝土的收缩及对混凝土结构的影响

混凝土在空气中结硬时，由于温、湿度及本身化学变化的影响，体积随时间增长而减小的现象称为收缩。

收缩对混凝土结构的不利影响：

（1）收缩受到约束时会使混凝土产生拉应力，甚至使混凝土开裂。

（2）混凝土收缩还会使预应力混凝土构件产生预应力损失。

混凝土的收缩会带来危害，而膨胀变形一般是有利的，不予讨论。

钢筋与混凝土的粘结

1．钢筋与混凝土之间的粘结力

粘结力是在钢筋和混凝土接触面上阻止两者相对滑移的剪应力。粘结力主要由三部分组成：

（1）水泥凝胶体与钢筋表面之间的化学胶着力（胶结力）；

（2）混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力（摩阻力）;

（3）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。

光面钢筋在粘结应力达到粘结强度破坏时，其表面有明显的纵向摩擦痕迹。变形钢筋，接近破坏时，首先由于横肋挤压混凝土引起的环向或斜向拉应力而使钢筋周围混凝土开裂，最终因肋间混凝土剪切强度不够，将被挤碎带出，发生沿肋外径圆柱面的剪切破坏。其粘结强度比光面钢筋要大得多。

影响粘结强度的主要因素

（1）混凝土强度。粘结强度都随混凝土强度等级的提高而提高，粘结强度基本上与混凝土的抗拉强度成正比例的关系。

（2）钢筋的表面状况。钢筋表面形状对粘结强度有影响，变形钢筋的粘结强度大于光圆钢筋。

（3）混凝土保护层厚度和钢筋的净间距。增大保护层厚度（相对保护层厚度c/d），保持一定的钢筋间距（钢筋净距s与钢筋直径d的比值s/d），可以提高外围混凝土的抗劈裂能力，有利于粘结强度的充分发挥。也能使粘结强度得到相应的提高。

㈡ 建筑钢材具有哪几方面的优缺点

优点：
1。综复合来说成本较制低
钢材的稳定的供给造成价格的波动很小。使用薄壁轻钢结构的墙面可以保持出色的平面。这也意味着当你在钉钉子的时候墙面不会反弹和收缩破裂。因为材料可以预先切到需要的长度，所以在很大的程度上降低了浪费。
另外，钢材的边料也是可以出售的，这样更是大大的降低了浪费。 基础处理简便适用于广泛地质程度,基础部分比传统建筑要节约50%费用。合理墙体厚度使得用户的得房率比一般现行建筑要多出8%左右，且因为施工快，缩短了资金的周转期，加快了资金的流动速度，相应的降低了成本。
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2、防火、防虫。
钢材是不燃材料，并经过深层镀锌保护，能防腐和防白蚁侵害，并能自动修复涂层的破损。

缺点：
钢材易于锈蚀，应采取防护措施
钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀，必须刷涂料或镀锌，而且在使用期间还应定期维护，必须采用镀铝锌钢，才能更好的防腐。

㈢ 土木工程领域常用建筑材料类型，各类建筑材料基本优缺点是什么呢

建筑材料总体分土建材料和装饰材料，如水泥、石材、砂、石、石灰、沥青、钢筋、砖砌体、油漆、板材、乳胶漆、墙纸、面砖、木材等等。它们各自的概念及特点，你可以查阅《土木工程材料》或网络收索，很容易查到。

㈣ 建筑钢模板有多少优缺点

钢模板也即免拆模板网，是采用混凝土浇注而成，构成的一个抱负的粗糙界面。可以对混凝土的浇注过程进行可视化监控，从而降低出现孔隙和蜂窝状结构等现象的风险。 钢模板既可以在安装钢筋之前放置，也可以在安装钢筋之后放置。如果是在安装钢筋之前放置，放置安装方便简易。关于钢模板具有的优势：

1.钢模板的强度比较高，运用寿命长、经久耐用，可以完成疾速的周转。

2.钢模板的的刚度比较强，可长期运用，不发作弯折变形。

3.分量比较轻，便于装置运用，模板的吸附力小，简单成型脱模。

4.钢模板的制造精度比较高，不会简单的发作变形，色泽度比较高，刚制成的钢模板表面光洁密实。

5.可以在必定程度上缓解了森林资源短缺的问题，代替木质模板。

㈤ 建筑结构用钢材必须具备哪些特点

钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物版特别适宜;材料匀质性权和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产;加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。

㈥ 建筑钢材有哪些优缺点

建筑钢材的特点就是耐腐蚀，承受压力强，很坚固的特点。

㈦ 简述钢结构的优缺点

钢结构的优缺点如下：

钢结构的优点：

（1）强度高、强重比大；塑性、韧性好版；

（权2）材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高；

（3）工厂化生产，工业化程度高，施工速度快；

钢结构的缺点： 钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。

拓展资料：

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

钢结构应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。另外还有无热桥轻钢结构体系，建筑本身是不节能的，本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题;小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越，施工装修都方便。

㈧ 建筑结构按所用材料的不同共分几类各有什么优缺点

主要分为三类：
1、砌体结构：主要采用实心砖、空心砖、砌块等砌筑而成。砌体结构的优点在于材料容易得到，成本较低。但是结构松散，不利抗震。
2、混凝土结构：主要由钢筋骨架和混凝土浇筑而成。优点在于坚固耐用，利于维护，但是自重较大，消耗材料较多，不利环保，也不利于建造超高层建筑，造价适中。
3、钢结构：主要由钢材通过焊接、螺栓连接而成。优点在于材料强度高，相对自重较轻，利于建造超高层建筑，但是消耗钢材较多，不利环保，造价较高。
4、木结构：主要由木材通过榫卯和螺栓连接而成。优点在于施工便利，但是大量消耗木材，不利环保。
此外还有一些组合结构如配筋砌体结构、钢－混凝土组合结构等。

㈨ 请简述钢材优缺点

1. 优点:(1)强度高。表现为抗拉、抗压、抗弯及抗剪强度都很高。在建筑中可作为各种构件和零部件使用。在钢筋混凝土中，能弥补混凝土抗拉、抗弯、抗剪和抗裂性能较低的缺点。(2)塑性和韧性较好。建筑钢材在常温下能承受较大的塑性变形，可以进行冷弯、冷拉、冷拔、冷轧、冷冲压等各种冷加工。 钢材的韧性高，能经受住冲击作用；可以焊接或铆接，方便装配；能进行切削、热轧和锻造；通过热处理方法，可在相当大的程度上改变或控制钢材的性能。

2. 缺点:建筑钢材的主要缺点是易生锈、防火性能较差、维护费用 高、能耗及成本较高。

㈩ 钢材混泥土木材在建筑物中有什么优缺点

钢材优点：抗拉强度高、抗剪性好
钢材缺点：耐腐蚀行差、耐火等级低、材料自重大回
混凝土优点：抗压强度答好、保温性好、耐火等级较高、施工方便
混凝土缺点：抗剪性查、抗拉强度低、材料自重大
木材优点：材料自重小、施工制作方便
木材缺点：耐火性很差、抗腐蚀性差、抗拉强度低、抗剪强度低
希望能够帮到你。