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鋼筋砼結構的優缺點分別有哪些

發布時間:2025-03-26 15:49:35

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。

復制粘貼來自網路

⑵ 鋼筋砼框架剪力牆結構的定義及優缺點

框架結構以其獨特的樑柱系統,能夠創造出寬敞的空間,滿足現代建築設計對空間靈活性的需求。然而,這種結構的抗側移剛度相對較小,意味著它在面對水平荷載,如風力或地震時,容易產生剪切型變形。這種變形模式在地震等突發性自然災害中顯得尤為不利,因為剪切型變形可能導致結構的不穩定,從而影響其抗震性能。

相比之下,剪力牆結構則具有更強的抗側移能力。剪力牆主要由連續布置的牆體構成,這些牆體能夠有效地抵抗水平荷載,提供更高的剛度和穩定性。這種結構形式在應對地震等側向力時,能夠更好地保持結構的整體性,減少變形,從而提高抗震性能。

綜上所述,框架結構和剪力牆結構各有優劣。框架結構以其空間靈活性和經濟性受到青睞,但其抗震性能相對較弱;而剪力牆結構雖然成本較高,但在抗震性能上表現更佳,能夠為建築物提供更可靠的安全保障。

在實際應用中,為了兼顧空間需求和抗震性能,許多建築採用了鋼筋砼框架剪力牆結構的組合形式。這種結構形式結合了框架結構的空間靈活性與剪力牆結構的抗震性能,旨在通過合理的設計和施工,達到最佳的使用效果。通過這種組合,建築物不僅能夠提供寬敞的使用空間,還能夠具備良好的抗震性能,從而為居住者提供更加安全的生活環境。

⑶ 混凝土結構結構優缺點

混凝土結構相對於其他材料,具有顯著的優勢。首先,其整體性強,能夠灌築成一個完整的結構,具有良好的剛度,特別是在抵抗地震和爆炸沖擊時表現突出。其次,混凝土的可模性極高,可以根據設計要求澆築成各種形狀和尺寸,方便建築造型。此外,混凝土耐久性佳,鋼筋不易銹蝕,且耐火性優良,火災時不易燃燒或軟化,減少了維護需求。就地取材的特性也使得成本降低,同時還能利用工業廢料,節約資源。


然而,混凝土結構並非無懈可擊。其主要缺點包括抗拉強度較低,容易出現裂縫,這在正常使用中可能導致結構耐久性受限。混凝土的自重大,對於大跨結構和高層建築來說,可能會增加荷重和地震破壞風險。施工過程中,模板的使用和季節性限制提高了工程成本和周期。而且,混凝土的裂縫修復困難,且隔熱和隔聲性能相對較差。


(3)鋼筋砼結構的優缺點分別有哪些擴展閱讀

混凝土結構 (concrete structure), 以混凝土為主製作的結構。包括素混凝結構、鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構等。「砼」(音tóng),與 「混凝土」同義,可並用,但在同一技術文件、圖紙、書刊中,兩者不宜混用。

⑷ 為什麼現代建築要選用鋼筋混凝土

鋼筋混凝土的抄出現是現代建築材料的一次大的飛躍,直接影響到現代建築的發展,主要是造價低廉,混凝土抗壓能力很強,加入了鋼筋彌補了其抗彎抗拉的弱點,其性價比之高,施工方便都使之成為了現代建築的首選材料。缺點在於自重高,不宜應用在高層超高層建築工程上。

鋼結構則重量輕、強度高,用鋼結構建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅的二分之一左右。可滿足住宅大開間的需要,使用面積比鋼筋混凝土住宅提高4%左右。而且抗震性能好 ,其延性比鋼筋混凝土好。鋼結構的構件大多都在工廠製作,不像鋼筋混凝土很多是在施工工地現配現澆,工廠製作質量可靠,尺寸精度高,安裝方便,易與相關部品配合,又適宜大批量生產,工業化程度高,而且做鋼結構的工期短,日後的廢舊鋼材還可以回收,這些鋼筋混凝土都做不到,但是鋼結構的防火問題是比較關鍵的。

總的說來二者各有優缺點,但是前景還是鋼結構光明許多哈,不過現在大多還是用的鋼筋砼,因為便宜,經濟的問題在中國還是個大問題呵呵

⑸ 什麼事現澆鋼筋混凝土樓板有何優缺點

一、現澆鋼筋混凝土樓板是指在現場依照設計位置,進行支模、綁扎鋼筋、澆築混凝土,經養護、拆模板而製作的樓板。

二、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筋混凝土建造的。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。用在工廠或施工現場預先製成的鋼筋混凝土構件,在現場拼裝而成。

三、優點:

鋼筋混凝土樓板按施工方法分為現澆鋼筋混凝土樓板和預制鋼筋混凝土樓板兩種。現澆鋼筋混凝土樓板是指在施工現場架設模板、綁扎鋼筋和澆注混凝土,經養護達到一定強度後拆除模板而成的樓板。這種樓板的施工工序多,勞動強度大。它的優點是樓板整體性、耐久性、抗震性好,剛度大。

四、缺點:

1、自重大。不適合用於大跨、高層結構。

2、抗裂性差。普通RC結構,在正常使用階段往往帶裂縫工作,環境較差(露天、沿海、化學侵蝕)時會影響耐久性;也限制了普通RC用於大跨結構,高強鋼筋無法應用。

3、承載力有限。在重載結構和高層建築底部結構,構件尺寸太大,減小使用空間。

4、施工復雜、工序多。支模、綁鋼筋、澆築、養護,工期長,施工受季節、天氣影響較大。

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