成功案例

漲知識鋼結構與鋼筋混凝土結構的特點與穩定性

浏览量: 88   时间:2020-05-18  作者:IM体育竞猜平台

IM体育竞猜平台鋼筋混凝土因其較好地發揮了鋼筋的抗拉性能和混凝土的抗壓性能,且容易就地取材、施工工藝成熟,是較早運用于框架結構的建筑材料。但是,近年來隨著我國鋼產量的大幅增加,IM体育竞猜平台鋼材因其自重輕、強度高、施工便捷等特點,也越來越多地被運用到框架結構中。隨著我國城市化的發展,鋼結構在綜合經濟效益方面和抗震能力上的優點,都將促使其更廣泛地被運用到土木工程建設中。

鋼筋混凝土是將鋼筋布置在構件受力截面的受彎區。然后以水泥為膠結料,石子、砂為粗、細骨料澆筑成混凝土,將鋼筋包裹在其中。利用鋼筋的抗拉性能和混凝土的抗壓性能,使得兩種材料協同受力,較好地承受荷載作用。而鋼材(包括型鋼和鋼板)本身密實度大、強度高、塑性和韌性好,各向受力均勻,加工成構件后,IM体育竞猜平台能很好地承受荷載作用。

混凝土本身的抗壓強度較高,而抗拉強度嚴重不足(約為抗壓強度的10%),在較小拉力下混凝土就會開裂,IM体育竞猜平台將抗拉強度較高的鋼筋布置在混凝土結構的受拉區,便可以充分發揮鋼材和混凝土兩種材料的特長,極大地提高構件承載能力。

在沒有保護層隔離的情況下,鋼材中的碳元素易與空氣中的水分(或其他腐蝕介質發生)發生化學反應,產生氧化膜,發生腐蝕現象;火災發生時,高溫作用下,鋼材容易變柔軟,危及結構安全。(ps:這時候防腐涂料和防火涂料的出現,IM体育竞猜平台能夠大大降低防腐蝕現象,延長鋼材使用年限,提高其耐高溫性能,全面提升鋼結構的全生命周期)

(1)鋼筋混凝土梁因為上部有樓板的約束,當跨度和荷載較小時,梁截面尺寸較小,穩定性較好。但當跨度和荷載較大時,梁的截面相應增加,抗彎扭性能減弱,設計上通過在梁內增加抗彎扭鋼筋來提高梁的穩定性。但隨著截面的增大,梁的自重也明顯增加,不利于構建大的跨度空間。

(2)鋼筋混凝土柱是主要的承重構件,在承受并傳遞豎向荷載時,不僅要具備足夠的強度,而且要滿足長、細比要求,保證足夠的剛度和穩定性。在構建較高樓層的建筑物時,鋼筋混凝土柱的截面就要增加(或在柱的中間位置設置聯系梁),不僅自重增加,而且占用空間。

(4)鋼結構框架的施工,是將加工成型的鋼構件在現場,通過焊接、鉚接、錨定等形式拼裝而成,施工便捷。尤其是鋼框架梁、柱接頭,因為鋼材是彈性材料,具備各向同性的特點,通過焊接形成的梁、柱接頭很容易形成剛性節點,受力時處于理想的彈性工作狀態,符合工程力學所采用的基本假定。

鋼結構的特性及優點,使其相較于鋼筋混凝土,在構建框架結構體系時,具備更好的強度、更輕的自重(高層鋼結構自重一般僅為高層鋼筋混凝土結構自重的1/2~3/5)、更好的穩定性、更佳的抗震性能。鋼構件便于工業化加工,現場拼裝便捷,有利于縮短施工周期,符合環保施工的理念。另外,鋼結構的特性符合建筑產業化的發展方向,今后必將更廣泛地應用于土木工程建設中,迎來更為廣闊的發展空間。