钢结构与钢筋混凝土结构的比较

2011年08月

科教纵横

钢结构与钢筋混凝土结构的比较

文/徐子茵 张恒飞

摘 要：近年来，随着国家经济的发展和钢材产量的不断增加，钢结构在我国得到迅猛发展。在许多领域，例如大跨结构、高层建筑，钢结构由于其优越的物理力学性能已逐步占据主导地位，甚至有取代钢筋混凝土结构的趋势。那么钢结构与钢筋混凝土各有有些特点，未来的发展会如何呢？

关键词：钢结构；钢筋混凝土；特点

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1006-4117（2011）08-0283-01

一、发展历史的比较

现代钢筋混凝土的发展历史可以追溯到19世纪五六十年代。主要分为两个发展时期。1850年到20世纪20年代，为钢筋混凝土发展的初步阶段。1824年，英国约瑟夫 阿斯匹丁发明波特兰水泥并取得专利。1861年法国约瑟夫 莫尼埃获得了制造钢筋混凝土板、钢管和拱桥等的专利。但这些成果的大多来自生产实践经验，没有形成系统的理论指导与设计方法。由于1850年到1900年，钢筋混凝土的施工和设计方法被视为商业机密，公开发表的研究成果不多，这极大的限制了钢筋混凝土的发展。从20世纪30年代开始，由于科技的飞速发展，在结构形式、材料性能、施工方法和计算理论方面均有了较大的改进。混凝土强度不断提到，预应力技术得到极大提高，减水剂、速凝剂等得到广泛的应用，以概率数理统计为基础的结构可靠度理论也得到了广泛的应用。与钢筋混凝土结构相比，现代钢结构的发展是随着世界钢产量的不断提高而发展起来，近百年来发展迅速。近五十年来，随着经济发展，冶炼工艺的提高以及设计理论与理念的革新，钢结构的应用领域得到拓展。由于钢结构具有强度高、自重轻、施工速度快等优越的物理力学性能和综合经济效益，发展钢结构获得全世界的普遍认可，已逐渐成为工程结构领域优先考虑使用的结构类型。

二、特点的比较

钢结构和钢筋混凝土结构有着各自独特的优势与不足。

1、强度和自重。混凝土的抗压强度较高，而抗拉强度严重不足（约为抗压强度的10%），在较小拉力下混凝土就会开裂，将抗拉强度较高的钢筋布置在混凝土结构的受拉区，便可以充分发挥钢材和混凝土两种材料的特长，极大地提高构件承载能力。但自重大的缺点却成为限制钢筋混凝土结构发展与应用的最大障碍。钢筋混凝土的重度约为每立方米25kN，自身重量消耗掉了相当多的结构承载能力，尤其体现在大跨度结构与高层建筑中。例如，钢筋混凝土大跨度桥梁中，结构自重占内力的80%以上。与钢筋混凝土相比，钢材的密度虽然较大，但强度却高得多，钢材的密度与屈服点的比值比其他建筑材料都要低。在相同的跨度和荷载作用下，钢屋架结构的自重只有混凝土结构屋架重量的1/4—1/3，薄壁型钢则更轻。

2、材质均匀性。钢筋混凝土结构由钢筋和混凝土两种材料组成，混凝土是非匀质、非弹性、非连续的各项异性材料，除特殊情形（如预应力钢筋混凝土构件使用阶段）外，一般不能直接用材料力学公式进行计算，需要在考虑钢筋混凝土构件的自身性能的基础上进行适当的简化与假定。而钢材由于其内部组织均匀，接近匀质体，物理力学性能接近各向同性，且应力不大的情况下处于弹性工作状态，符合材料力学中的基本计算假定，可以按照力学计算的原理进行，所以钢结构的力学计算的可靠性要比钢筋混凝土结构高许多。

3、耐久性。钢筋混凝土结构随时间的增长不断增加，研究资料表明，混凝土1年龄期的强度约为28d强度的1.5倍，当30年龄期时，可达2倍以上。此外，钢筋混凝土结构中由于钢筋有混凝土作为天然保护层，钢筋不易发生锈蚀。而钢结构中，钢材直接暴露在自然环境下，钢材易于腐蚀，随着钢材腐蚀的加剧，结构的承载能力会逐渐降低。

4、工程造价。在一般的建筑结构中，钢筋混凝土结构主要由砂石组成，砂和石料所占比例很大，水泥和钢筋所占比例较小，而砂和石料便于就地取材，可极大降低工程造价。钢筋混凝土结构的承载能力较高，可满足一般建筑结构的要求，大多数情况下可以代替钢结构，节约大量钢材。但当建筑结构的跨度和高度超多一定限度时，钢结构由于强度高，自重小便会显示出优越性，例如大跨度桥梁中，当采用钢筋混凝土结构造价较高时往往采用钢结构代替；在高层或超高层建筑中钢结构也体现出明显的优越性。此外，钢结构在良好的施工组织与管理的情况下，能够显著缩短施工周期，降低时间成本，提高综合经济效益。

5、特殊环境。在许多特殊环境下，钢结构和钢筋混凝土结构有着各自独特的优势：钢结构在低温环境中易发生冷脆破坏，在高温环境中钢材强度降低，钢结构承载能力下降，而钢筋混凝土结构中由于混凝土的导热性能差，钢筋被其所包裹，且有足够的保护层厚度，所以钢筋混凝土结构对低温和高温的抵抗能力明显优于钢结构；在潮湿或者有较强腐蚀性的环境中，钢结构耐腐蚀性差，钢筋混凝土结构优于钢结构；在地震作用下钢结构由于其较好的延性和塑性，抗震性能明显优于钢筋混凝土结构。

6、稳定性。由于钢结构强度高，自重小，截面面积小，钢结构的强度要求易于满足，在钢结构建筑的破坏中，失稳破坏占据了较大的比例，钢结构的整体失稳和局部失稳是造成钢结构破坏的主要形式。对于钢筋混凝土而言由于截面面积较大，一般不存在稳定性的问题，强度破坏是其破坏的主要形式。因此，在钢结构设计中应把稳定性放在第一位。

三、发展前景的比较

随着材料科学的不断发展，高强低合金钢的不断发展，耐腐蚀性钢材的不断涌现，钢结构的性能会逐步的到提高和改善，应用领域与应用范围会逐渐扩展。现阶段，钢结构在我国处于成长阶段，属于朝阳产业，有着广阔的发展前景，尤其是轻钢结构。虽然，钢筋混凝土结构的发展优势已大不如从前，但在高强轻质混凝土，预应力技术发展以及施工条件不断改善的推动下，钢筋混凝土结构性能和经济效益也在逐步提高。由于其坚固耐用，造价低廉，在众多领域依旧扮演着重要角色，依旧是建筑结构的主要形式。随着钢筋混凝土材料性能研究的不断升入，计算机软件技术以及有限元等分析方法的应用，钢筋混凝土结构将焕发出新的生机。

结语：随着社会经济发展，人民生活水平提高，对建筑结构和建筑材料提出了更多的要求，钢结构和钢筋混凝土结构都面临着新的机遇和挑战。对于钢结构要加强生产、运输、施工、运行各环节的管理协调，降低工程造价，发挥更多的经济效益；对于钢筋混凝土结构，重点在于混凝土材料性能的改善，以及预应力技术的发展突破。

未来，钢结构与钢筋混凝土结构将长期并存发展。

作者单位：西南交通大学作者简介：徐子茵（1990— ），女，汉，浙江，西南交通大学，学士，本科，研究方向：结构工程。

参考文献：

[1]牛秀艳,刘伟.《钢结构原理与设计》.武汉理工大学出版社.

[2]张志国,张庆芳.《钢结构》.中国铁道出版社.

[3]沈蒲生.《混凝土结构设计原理》.高等教育出版社.

[4]李乔.《混凝土结构设计原理》.中国铁道出版社.

2011.08 283

钢结构与混凝土结构对比

钢结构与混凝土结构对比 轻钢结构是钢结构的一种，钢结构与混凝土结构相比，钢材的延性大，抗震性能好，构件尺寸小，自重轻； 从型式上来讲，轻钢结构没有剪力墙，是框架结构； 从材质来讲，轻钢结构的梁、柱采用型钢（H型或箱型等），钢筋混凝土框架剪力墙采用钢筋混凝土梁和柱。 钢构结构是用型钢做受力结构，钢筋混凝土结构是用钢筋混凝土做受力结构 鸟巢、金茂大厦、水立方、东方明珠电视塔、世界第一斜拉桥——苏通长江大桥，提起这些建筑的名字并不陌生，它们有共同的“出身”——钢结构建筑。由于钢结构具有自重轻、强度高、抗震性能好、又便于工业化生产等特点，是一种节能环保、能循环使用的建筑结构，尤其在高层建筑、大型工厂、大跨度空间结构、住宅建筑中能发挥优势，因此钢结构建筑在我国大有前途。 “小汤山医院只用了七天就建成了。如果不是钢结构建筑，很难想像有这么快的速度。”国家发改委经济运行局副局长贾银松对记者说。“目前H型

钢的生产能力很大。而且钢结构的配套设施如塑钢、铝合金、墙面板都做得很好。所以接下来主要是解决钢结构材料的标准化问题。” 专家介绍，钢结构建筑使工程进程加快。由于钢材可事先在工厂里加工，所以钢材造房不受恶劣天气的影响，工程可在任何天气情况下持续进行，因此，可节省银行费用和临时房租。工程期限的缩短又可降低建筑材料和人员等成本。在房屋维护和改造方面，钢柱、金属外壳等钢结构部分可以方便地拆卸、替换和修补。 除了投产快，工期短的优点外，钢结构建筑还能节约土地和材料的使用。“钢的密度是混凝土的三倍以上，其机械强度远远超过混凝土或其它建材。在对全球不同建筑实例的比较中可得出结论，钢结构建筑节约了1/2的重量，这意味着钢结构建筑可以节省50%的材料。钢结构的轻巧性涉及到建筑物的地基，使得有效面积更大，对用于这些地基的材料(主要是混凝土)的需求量也相对减少，对地基开挖工程以及对土层的处理都相应减少，这也节约了土地的使用。”来自安赛乐集团的专家皮埃尔说。 “钢结构建筑可适应不同地方的气候条件。如果通过增加厚度来保证隔热和隔音效果，往往要增加一倍的厚度。但是，这笔投资将很快得到回报。在温带地区，比如西欧(法国，德国，英国)，大约五年可以收回投资成本。”皮埃尔说。 和传统的混凝土结构相比，钢结构住宅在施工及综合效益方面都具有传统结构不可比拟的优势：如自重轻、基础造价低，抗震性能好、灾后易修复，材料可回收和再生，节能、省地、节水。

钢结构与钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构与钢结构 张允飞，马先云，罗鹏，任柯宇 陈立阳，宋磊成，黄润康，姚琨 （中国石油大学华东土木工程1303） 结构背景及发展 钢筋混凝土结构背景： 混凝土是由水泥、沙子、石子和水按一定的比例拌和而成。凝固后坚硬如石，受压能力好，但受拉能力差，容易因受拉而断裂（图a）。为了解决这个矛盾，充分发挥混凝土的受压能力，常在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力。这种配有钢筋的，称为钢筋混凝土（图b）。钢筋混凝土粘结锚固能力可以由四种途径得到：①钢筋与混凝土接触面上化学吸附作用力，也称胶结力。②混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生摩擦力。③钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用，也称咬合力。④ 钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊接短钢筋、焊角钢来提供锚固能力。 混凝土发展历程 钢筋混凝土结构应用在建筑工程中。1849年，法国人J.L.朗姆波和1867 年法国人J.莫尼埃先后在铁丝网两面涂抹水泥砂浆制作小船和花盆。1884年德国建筑公司购买了莫尼埃的专利，进行了第一批钢筋混凝土的科学实验，研究了钢筋混凝土的强度、耐火性能，钢筋与混凝土的粘结力。1886年德国工程师M. 克嫩提出钢筋混凝土板的计算方法。与此同时，英国人W.D.威尔金森提出了钢筋混凝土楼板专利；美国人T.海厄特对混凝土梁进行试验；法国人F.克瓦涅出版了一本应用钢筋混凝土的专著。 各国钢筋混凝土结构设计规范采用的设计方法有容许应力设计法、破坏强度设计 法和极限状态设计法。在钢筋混凝土出现的早期，大多采用以弹性理论为基础的容许应力设计法。在本世纪30年代后期，苏联开始采用考虑钢筋混凝土破坏阶段塑性的破坏强度设计法；1950年，更进一步完善为极限状态设计法，它综合了前面两种设计方法的优点，既验算使用阶段的容许应力、容许裂缝宽度和挠度，也验算破坏阶段的承载能力，概念比较明确，考虑比较全面，已为许多国家和国际组织的设计规范所采用。

钢筋混凝土结构的材料

5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！” 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。 钢筋混凝土结构的材料 钢筋混凝土结构设计计算原理 承载力计算：受弯构件 受压构件 受拉构件 受扭构件 正常使用极限状态验算 预应力混凝土结构 一.材料 1.钢筋：力学性能 软钢 硬钢 冷拉钢筋 1）重点掌握这三种钢材的力学性能。 2）软钢和硬钢的应力应变关系曲线有什么不同？它们各自强度设计值的依据是什么？ 3）钢筋混凝土结构对钢筋有哪些要求？ 4）为了节约钢材，常用冷拉或冷拔提高钢筋的强度，但冷拉只提高抗拉强度，冷拔可同时提高抗拉和抗压强度 2.混凝土 强度 变形 受力变形 短期 重复荷载 长期 体积变形：收缩 1）立方体抗压强度作为评定混凝土强度等级的依据轴心抗压强度是结构计算的实用指标；轴心抗拉强度用来计算抗裂的指标。 2）影响立方体抗压强度的因素有哪些? 3）掌握混凝土短期的应力应变曲线。 4）徐变和收缩对结构造成的后果是什么？怎样解决？ 3.钢筋与混凝土的粘结 1）钢筋和混凝土之间的粘结力由什么组成？ 2）基本锚固长度与什么有关？ 3）钢筋的接长方法有哪几种？ 二 钢筋混凝土结构设计计算原理 1）结构的功能要求（可靠性）有哪些？ 2）理解承载能力极限状态和正常使用极限状态意义 3）结构可靠的条件是什么？ 4）目标可靠指标的影响因素有哪些？ 5）荷载设计值与荷载标准值之间的关系是什么？ 6）材料设计值与材料标准值之间的关系是什么？

钢筋混凝土与钢结构造价对比

*** 大厦建设方案工程造价对比 ——钢结构方案与钢筋混凝土结构方案地工程造价对比本方案地主要议题是从“钢结构工程与钢筋混凝土结构工程地造价方面” 进行对比，了解“钢结构与钢筋混凝土结构”在工程造价方面地差异.个人收集整理勿做商业用途 工程例举以我公司准备开发地“ *** 大厦”工程，该工程现处于立项准备阶段，“规划设计条件”及“建设用地规划许可证”已取得. 个人收集整理勿做商业用途 拟建“ *** 大厦”工程规划总用地面积6200平方米，最大建筑密度为35%，容积率为6（可调整）.建筑基地占地面积为3700 平方米.个人收集整理勿做商业用途“*** 大厦”地商业定位，要符合****** 市总体规划对**** 商圈地总体要求和功能，要与周围环境、建筑相协调.个人收集整理勿做商业用途 一、方案设想近几年我国地建筑钢结构进入了一个全新地发展时期.新材料、新产品、新结构体系不断出现，钢结构设计研发、制作安装能力日益强大，建筑钢结构向多样性、适用性、经济性方向发展.但是传统地钢筋混凝土结构型式应用依然比较普遍，这里主要存在一个工程造价方面地问题.个人收集整理勿做商业用途因此本文以“ *** 大厦工程”为例，对“钢结构工程与钢筋混凝土结构工程地造价方面”进行对比. “*** 大厦工程”初步设想地两套对比方案，两套对比方案分别是“塔楼式高层钢结构与塔楼式高层钢筋混凝土结构对比方案” 和“多层钢结构与多层钢筋混凝土结构对比方案” .为了便于对比，每套对比方案地建筑技术参数基本一致. 个人收集整理勿做商业用途 1、对比方案一：塔楼式高层钢结构与塔楼式高层钢筋混凝土框架结构对比方案. （1）高层钢结构：地下2 层，地上裙楼6 层，主楼20 层，地上共26层.裙楼高度29 米，主楼层高3.5 米大楼总高度99 米，地下建筑面积10000平方米，地上建筑面积49700 平方米.总建筑面积59700平方米.地上建筑容积率8.06，全部建筑容积率为9.69.个人收集整理勿做商业用途

最新01第一章 钢筋混凝土结构材料的物理力学性能

01第一章钢筋混凝土结构材料的物理力 学性能

第一章钢筋混凝土结构材料的物理力学性能 钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种力学性能截然不同的材料组成的复合结构。正确合理地进行钢筋混凝土结构设计，必须掌握钢筋混凝土结构材料的物理力学性能。钢筋混凝土结构材料的物理力学性能指钢筋混凝土组成材料——混凝土和钢筋各自的强度及变形的变化规律，以及两者结合组成钢筋混凝土材料后的共同工作性能。这些都是建立钢筋混凝土结构设计计算理论的基础，是学习和掌握钢筋混凝土结构构件工作性能应必备的基础知识。 §1-1 混凝土的物理力学性能 一、混凝土强度 混凝土强度是混凝土的重要力学性能，是设计钢筋混凝土结构的重要依据，它直接影响结构的安全和耐久性。 混凝土的强度是指混凝土抵抗外力产生的某种应力的能力，即混凝土材料达到破坏或开裂极限状态时所能承受的应力。混凝土的强度除受材料组成、养护条件及龄期等因素影响外，还与受力状态有关。 (一) 混凝土的抗压强度 在混凝土及钢筋混凝土结构中，混凝土主要用以承受压力。因而研究混凝土的抗压强度是十分必要的。

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 混凝土试件的横向变形产生约束，延缓了裂缝的开展，提高了试件的抗压极限强度。当压力达到极限值时，试件在竖向压力和水平摩阻力的共同作用下沿斜向破坏，形成两个对称的角锥形破坏面。如果在试件表面涂抹一层油脂，试件表面与压力机压盘之间的摩阻力大大减小，对混凝土试件横向变形的约束作用几乎没有。最后，试件由于形成了与压力方向平行的裂缝而破坏。所测得的抗压极限强度较不加油脂者低很多。 混凝土的抗压强度还与试件的形状有关。试验表明，试件的高宽比h/b 越大，所测得的强度越低。当高宽比h/b ≥3时，强度变化就很小了。这反映了试件两端与压力机压盘之间存在的摩阻力，对不同高宽比的试件混凝土横向变形的约束影响程度不同。试件的高宽比h/b 越大，支端摩阻力对试件中部的横向变形的约束影响程度就越小，所测得的强度也越低。当高宽比h/b ≥3时，支端摩阻力对混凝土横向变形的约束作用就影响不到试件的中部，所测得的强度基本上保持一个定值。 此外，试件的尺寸对抗压强度也有一定影响。试件的尺寸越大，实测强度越低。这种现象称为尺寸效应。一般认为这是由混凝土内部缺陷和试件承压面摩阻力影响等因素造成的。试件尺寸大，内部缺陷(微裂缝，气泡等)相对较多，端部摩阻力影响相对较小，故实测强度较低。根据我国的试验结果，若以150×150×150mm 的立方体试件的强度为准，对200×200×200mm 立方体试件的实测强度应乘以尺寸修正系数1.05；对100×100×100mm 立方体试件的实测强度应乘以尺寸修正系数0.95。 为此，我们在定义混凝土抗压强度指标时，必须把试验方法、试件形状及尺寸等因素确定下来。在统一基准上建立的强度指标才有可比性。 混凝土抗压强度有两种表示方法： 1、立方体抗压强度 我国规范习惯于用立方体抗压强度作为混凝土强度的基本指标。新修订的<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵规范>JTG D62（以下简称《桥规JTG D62》）规定的立方体抗压强度标准值系指采用按标准方法制作、养护至28天龄期的边长为150mm 立方体试件，以标准试验方法（试件支承面不涂油脂）测得的具有95%保证率的抗压强度(以MPa 计)，记为f cu.k 。 )645 .11(645.1150150150150.f s f f s f k cu f δμσμ-=-= (1.1-1) 式中 k cu f .——混凝土立方体抗压强度标准值(MPa)； s f 150μ——混凝土立方体抗压强度平均值(MPa)； 150f σ——混凝土立方体抗压强度的标准差(MPa)； 150f δ——混凝土立方体抗压强度的变异系数，150150150/s f f f u δσ=。其数值可按表 1.1-1采用。

钢筋混凝土结构期末复习重点

徐变：在长期荷载作用下，混凝土的变形随时间而增加，亦即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这种现象称为混凝土的徐变。 收缩：在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间的推移而减小的现象称为收缩。 松弛:钢筋受力后长度保持不变，钢材的应力随时间增长而降低的现象称为松弛。 立方体抗压强度标准值（f cu,k）；柱体混凝土抗压强度标准值(f ck);混凝土抗拉强度标准值(f tk)。规定以每边边长为150mm的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度为95%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa为单位）作为混凝土的立方体抗压强度。 结构的可靠性：结构的安全性、适用性和耐久性这三者总称为结构的可靠性。 结构的可靠度的是指结构在规定时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 极限状态：当整体结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态为该功能的极限状态。 混凝土结构的耐久性:是指结构对气候作用、化学侵蚀、物理作用或任何其他破坏过程的抵抗能力。 最小配筋率是少筋梁与适筋梁的界限。最大配筋率是适筋梁与超筋梁的界限配筋率。 界限破坏:当钢筋混凝土梁的受拉区钢筋达到屈服应变εy而开始屈服时，受压区混凝土边缘也同时达到其极限压应变εcu而破坏，此时被称为界限破坏。 张拉控制应力是指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。 预应力度:为由预加应力大小确定的消压弯矩Mo与外荷载产生的弯矩Ms的比值。 预应力混凝土:就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。作用:使构件不致开裂或推迟开裂或减小裂缝开展的宽度。 换算截面：将整个截面换算为单一材料组成的混凝土截面(或钢截面)，通常将这种换算后的截面称为换算截面。 纵向弯曲系数：把长柱失稳破坏时的临界压力与短柱压坏时的轴心压力的比值，叫纵向弯曲系数。 疲劳强度：对于桥梁结构，通常要求能承受200万次以上的反复荷载并不得产生破坏，以此作为混凝土疲劳强度的f f c标准，一般取f f c≈0.5f c。 作用的代表值是指结构或结构构件设计时,针对不同设计目的所采用的各种作用规定值,包括标准值、准永久值、频遇值。 作用是指使结构产生内力、变形、应力和应变的所用原因，它分为直接作用和间接作用。 公路桥涵结构上的作用分类：永久作用、可变作用、偶然作用。永久作用:在设计使用期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。 全梁承载力校核根据：弯矩包络图、承载能力图。 裂缝的种类分为：正常裂缝或荷载裂缝、非正常裂缝或非荷载裂缝。 锚具的分类：依靠摩阻力锚固的锚具、依靠承压锚固的锚具、依靠黏结力锚固的锚具。 混凝土的变形分为两类:一类是在荷载作用下的受力变形(单调短期荷载作用、重复荷载作用变形、长期荷载作用变形)；另一类是不受力变形。 结构的功能：安全性、适用性、耐久性.。 极限状态分为：承载能力极限状态、正常使用极限状态。 加筋混凝土结构的分类按照预应力度分为：全预应力混凝土结构、部分预应力混凝土结构和钢筋混凝土结构等三种结构。 超筋截面应采取的措施：提高混凝土级别；修改截面尺寸；改用双筋截面等措施重新设计。 钢筋混凝土受弯构件正截面的工作分为：整体工作阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段三个阶段。 钢筋按加工方法分为：热轧钢筋、精轧螺纹钢筋、碳素钢丝。 钢筋的强度与变形：钢筋的拉伸应力应变曲线分为有明显流幅的和没有明显流幅的。 钢筋混凝土轴心受压构件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分为两种：1）配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件（普通箍筋柱）。2）配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件（螺旋箍筋柱）。 普通箍筋柱设置纵向钢筋的目的：(1) 协助混凝土承受压力，可减少构件截面尺寸；(2) 承受可能存在的不大的弯矩；(3) 防止构件的突然脆性破坏. 钢筋混凝土受弯构件正截面破坏形态有哪些？有何特征？（1）适筋梁破坏——塑性破坏。特点是当荷载增加到一定程度后，受拉钢筋首先屈服，然后受压混凝土被压碎，属塑性破坏。（2）超筋梁破坏——脆性破坏。特点是裂缝一旦出现，即很快形成临界斜裂缝，并迅速延伸至梁顶，使混凝土裂通，梁被拉断而破坏，属脆性破坏。（3）少筋梁破坏——脆性破坏。特点是随着荷载的增加，受压混凝土首先被压碎，受拉钢筋未屈服，属脆性破坏。 钢筋和混凝土能够有效的结合在一起共同工作的主要是由于:(1)混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力,使钢筋和混凝土能可靠的结合成一个整体,在荷载作用下能够很好的共同变形,完成其结构功能。（2）钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此当温度变化时不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的黏结。（3）混凝土包围在钢筋的外围，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 钢筋混凝土受弯构件斜截面的破坏形态有哪些？有何特征？（1）剪压破坏；特点是：当荷载增加到一定程度后，构件上先出现的垂直裂缝和细微的倾斜裂缝，发展形成一根主要的斜裂缝，称为“临界斜裂缝”，属塑性破坏。条件：多见于剪跨比为1≤m≤3的情况下。措施：按计算配腹筋。（2）斜拉破坏：特点是：斜裂缝一出现，即很快形成临界斜裂缝，并迅速延伸到集中荷载作用点处，使混凝土裂开，梁斜向倍拉断而破坏，属脆性破坏。条件：这种破坏发生在剪跨比较大（m>3）时。措施：控制腹筋最少用量。（3）斜压破坏；特点是：随着荷载的增加，梁腹被一系列平行的斜裂缝分割成许多倾斜的受压柱体，这些柱体最后在弯矩和剪力的复合作用下被压碎，属脆性破坏。条件：剪跨比较小（m<1）时。措施：控制最小截面。钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶 段？每个阶段受力主要特点是什么？答：钢筋混凝土 适筋梁正截面受力全过程可划分为三个阶段：(1.)第Ⅰ 阶段：整体工作阶段：梁混凝土全截面工作，混凝土 的压应力和拉应力都基本呈三角形分布。纵向钢筋承 受拉应力。混凝土处于弹性工作阶段，即应力与应变 成正比。第Ⅰ阶段末：混凝土的压应力基本上仍是三 角形分布。受拉边缘混凝土的拉应变临近抗拉极限应 变，拉应力达到混凝土抗拉强度，表示裂缝即将出现。 （2）第Ⅱ阶段：荷载作用弯矩达到开裂弯矩后，在梁 混凝土抗拉强度最弱截面上出现了第一条裂缝。这时 在有裂缝的截面上，拉区混凝土退出工作，把它原承 担的拉力转给了钢筋，发生了明显的应力重分布。钢 筋的拉应力随荷载的增加而增加；混凝土的压应力不 再是三角形分布，而形成微曲的曲线形，中性轴位置 向上升高。第Ⅱ阶段末：钢筋拉应变达到屈服时的应 变值，钢筋屈服。（3）第Ⅲ阶段：钢筋的拉应变增加 很快，但钢筋的拉应力一般仍维持在屈服强度不变。 这时，裂缝急剧开展，中性轴继续上升，混凝土受压 区不断缩小，压应力也不断增大，压应力图成为明显 的丰满曲线形。第Ⅲ阶段末：压区混凝土的抗压强度 耗尽，在临近裂缝两侧的一定区域内，压区混凝土出 现纵向水平裂缝，随即混凝土被压碎，梁截面破坏。 短柱的破坏是一种材料破坏，即混凝土压碎破坏。长 柱的破坏来得比较突然，导致失稳破坏。 影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素：剪跨比、 混凝土抗压强度、纵向钢筋配筋率、配筋率和箍筋强 度。 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的基本假定有 哪些？答：受弯构件正截面承载力计算的基本假定有： （1）构件变形符合平截面假定（2）不考虑混凝土的 抗拉强度（3）材料应力-应变物理关系①混凝土的应 力-应变曲线，采用的是由一条二次抛物线及水平线组 成的曲线②钢筋的应力-应变曲线采用简化的理想弹 塑性应力-应变关系；（4）混凝土压应力的分布图形取 等效矩形应力图。 矩形截面偏心受压构件正截面强度计算的基本假定是 什么？（1）截面应变分布符合平截面假定（2）不考 虑混凝土抗拉强度（3）受压区混凝土的极限压应变， 强度等级C50及以下时取εcu=0.0033，C80时取0.003， 中间按内插法确定（4）混凝土压应力图形为矩形，应 力集度为f cd，矩形应力图高度x=βx0，受压较大的钢 筋应力取f’sd.（5）受拉边的钢筋应力。 正截面强度计算的基本假定？（1）截面应变分布符合 平截面假定（2）不考虑混凝土的抗拉强度（3）受压 区混凝土的极限压应变，强度等级C50及以下时取ε cu =0.0033，C80时取0.003，中间按内插法确定（4） 混凝土压应力图形为矩形，应力集度为fcd，矩形应力 图高度X=βX0（5）钢筋的应力视为理想的弹塑性体， 各根钢筋的应力根据应变确定。 斜截面抗剪承载力验算的截面位置的确定:(1)距支座 中心h/2处的截面（2）受拉区弯起钢筋起点处的截面， 以及锚于受拉区的纵向主筋开始不受力处的截面（3） 箍筋数量或间距改变处的截面（4）受弯构件腹板宽度 改变处的截面。 影响裂缝宽度的因素有哪些？（1）受拉钢筋应力：在 使用荷载作用下的受拉钢筋应力与最大裂缝宽度为线 性关系。（2）受拉钢筋直径：裂缝宽度随直径而变化， 最大裂缝宽度与直径近似于线性关系。（3）受拉钢筋 配筋率：裂缝宽度随受拉钢筋配筋率增加而减小，当 配筋率接近某一数值时，裂缝宽度接近不变。（4）混 凝土保护层厚度：保护层越厚，裂缝间距越大也越宽， 有害物质也越难入侵，钢筋越不容易被锈蚀。（5）受 拉钢筋粘结特征：钢筋与混凝土间的粘结力对裂缝开 展存在一定的影响。（6）长期或重复荷载的影响：构 件的平均及最大裂缝宽度随荷载作用时间的延续，以 逐渐减低的比率增加。（7）构件形状的影响：具有腹 板的受弯构件抗裂性能比板式受弯构件稍好。 试述钢筋混凝土梁内钢筋的种类、作用。答：（1） 纵向受力钢筋：承受拉力或压力；（2）箍筋：箍筋除 了帮助混凝土抗剪外,在构造上起着固定纵向钢筋位 置的作用，并与纵向钢筋、架立钢筋等组成钢筋骨架。 （3）弯起钢筋：抗剪；（4）架立钢筋：架立箍筋、固 定箍筋的位置，形成钢筋骨架。（5）水平纵向钢筋： 水平纵向钢筋的作用主要是在梁侧面发生裂缝后,减 小混凝土裂缝宽度。 简述钢筋预应力损失的估算？答：1）预应力筋与管道 壁间摩擦引起的应力损失（σl1）2）锚具变形、钢筋 回缩和接缝压缩引起的应力损失（σl2）3）钢筋与台 座间的温差引起的应力损失（σl3）4）混凝土弹性压 缩引起的应力损失（σl4）5）钢筋松弛引起的应力损 失（σl5）6）混凝土收缩和徐变引起的应力损失（σ l6）。先张法：23456 后张法：12456. 什么是先张法、后张法？简述其施工方法及主要设 备？（1）先张法，即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土 的方法。先在张拉台座上，按设计规定的拉力张拉预 应力钢筋，并进行临时锚固，再浇筑构建混凝土，待 混凝土达到要求强度后，放张，让预应力钢筋的回缩， 通过预应力钢筋与混凝土间的粘结作用，传递给混凝 土，使混凝土获得预应压力。（主要设备：张拉台座、 张拉千斤顶、临时锚具）。（2）后张法是先浇筑构件 混凝土，待混凝土结硬后，再张拉预应力钢筋并锚固 的方法。先浇筑构件混凝土，并在其中预留孔道，待 混凝土达到要求强度后，将预应力钢筋穿入预留的孔 道内，将千斤顶支承于混凝土构件端部，张拉预应力 钢筋，使构件也同时受到反力压缩。待张拉到控制拉 力后，即用特制的锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构 件上，使混凝土获得并保持其预压应力。最后，在预 留孔道内压注水泥浆，以保护预应力钢筋不致锈蚀， 并使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体。（主要设备： 制孔器、穿束机、千斤顶、锚具、压浆机）。后张法是 靠工作锚具来传递和保持预加应力的；先张法是靠粘 结力来传递并保持预加应力的。 结构的功能:所有工程结构在设计时，必须符合安全可 靠、适用耐久、经济合理的要求。 （1）安全性。在规定期限和正常状况下，结构能承受 可能出现的各种作用，在偶然事件发生时，结构发生 局部损坏但不至于整体破坏和连续倒塌，仍能整体稳 定。（2）适用性。在正常使用下，结构具有良好的工 作性能，结构不发生过大的变形或震动。（3）耐久性。 在正常维护状况下，材料性能随时间变化，但结构仍 能满足预订的功能要求。构件不出现过大的裂缝，在 生物和化学作用下，不导致失效。 混凝土加钢筋后结构性能变化：1.大大提高机构的承 载力2.结构的受力性显著改善 钢筋混凝土结合工作原因：1.钢筋和混凝土存在良好 的粘结力，荷载作用下，可以保证两种材料协调变形， 共同受力2.具有相同温度线膨胀系数，不会发生过大 的变形而导致两者间的粘黏性破坏 钢筋混凝土优点： 1承耐能力能力相对较高。省钢材 2.耐久性好，耐火 3.可模型好，便与结构形式的实现 4.整体性好，刚度大 5.就地性好经济性好 缺点：自重大，抗裂性差，施工工期长，工艺复杂， 受环境限制

钢结构与混凝土比较

钢框架结构与混凝土结构优缺点比较 钢结构具有结构自重轻、抗震性能好、工业化生产程度高、施工速度快、建筑造型美观、有利环境环保、空间大等优点。建设部称之为可重复利用型和环保型绿色建筑。在沙、石资源日益紧张的今天，钢结构的优势越发明显。 一、钢框架结构与普通钢混凝土结构相比的优点： 1、钢框架结构是采用钢砼柱+钢梁结构。由于钢结构强度明显高于混凝土强度，大大减小了框架柱和梁的截面，使混凝土和钢筋用量大大减少，最主要的是大大减少了结构的主体重量，根据粗略计算主体重量(柱和梁)能降低约30%，这样就大大减轻了对地基的压力，基础施工开挖取土量减少，对土地资源破坏小且可大幅降低基础造价（在超高层建筑中，基础造价可达整个建筑造价的三分之一）。 2、钢砼柱提高了框架柱的承载能力，减薄了柱的钢板厚度，同时又提高了柱的刚度和相应的结构侧向刚度，并且有利于提高柱的防火能力。 3、钢结构强度明显高于混凝土，更容易获得大空间，提高室内空间的使用率，以前的建筑空间稍大的室内就有断面很大的混凝土柱子，影响美观和使用。钢结构比钢砼结构主构件截面面积更小（本工程初步框算下来柱截面小1/6，梁高小150~200），使得业主在同等情况下可以获取更大的使用面积；一般可将使用面积扩大5%-10%。 4、钢结构施工速度快，综合考虑制造周期、安装周期、材料费、管理费等因素，造价在工期长的项目上具有经济优势。 5、由于钢结构件是工厂规模化生产，加工精度高，有利于现场施工精度控制，它的误差控制是以“毫米”来控制的；而混凝土施工精度是以“厘米” 来控制的。 6、钢结构可干式施工，节约用水，施工占地少，产生的噪音小、粉尘少，且建筑外形容易满足多样化要求，利于外墙装修。 7、使用钢结构可大量减少混凝土的使用和砖瓦的使用，有利于环境保护也是当前建

钢筋混凝土材料的力学性能 复习题

第一章 钢筋混凝土的材料力学性能 一、填空题： 1、《混凝土规范》规定以 强度作为混凝土强度等级指标。 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。 3、混凝土的强度等级是按 划分的，共分为 级。 4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点 的钢筋，通常称它们为 和 。 5、钢筋按其外形可分为 、 两大类。 6、HPB300、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 。 7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为 时的应力作为名 义屈服点，称为 。 8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 、 等四项。 9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 等三项。 10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因 为 、 、 。 11、钢筋与混凝土之间的粘结力是由 、 、 组成的。其 中 最大。 12、混凝土的极限压应变cu ε包括 和 两部分， 部分越 大，表明变形能力越 ， 越好。 13、钢筋的冷加工包括 和 ，其中 既提高抗拉又提高抗 压强度。 14、有明显屈服点的钢筋采用 强度作为钢筋强度的标准值。 15、钢筋的屈强比是指 ，反映 。 二、判断题： 1、规范中，混凝土各种强度指标的基本代表值是轴心抗压强度标准值。（ ） 2、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。（ ） 3、采用边长为100mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为 0.95。（ ） 4、采用边长为200mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为 1.05。（ ） 5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值的依据是条件屈服强度。（ ） 6、对任何类型钢筋，其抗压强度设计值y y f f '=。（ ）

钢结构与混凝土结构工程造价对比

***大厦建设方案工程造价对比 ——钢结构方案与钢筋混凝土结构方案的工程造价对比本方案的主要议题是从“钢结构工程与钢筋混凝土结构工程的造价方面”进行对比，了解“钢结构与钢筋混凝土结构”在工程造价方面的差异。 工程例举以我公司准备开发的“***大厦”工程，该工程现处于立项准备阶段，“规划设计条件”及“建设用地规划许可证”已取得。 拟建“***大厦”工程规划总用地面积6200平方米，最大建筑密度为35%，容积率为6（可调整）。建筑基地占地面积为3700平方米。 “***大厦”的商业定位，要符合******市总体规划对****商圈的总体要求和功能，要与周围环境、建筑相协调。 一、方案设想 近几年我国的建筑钢结构进入了一个全新的发展时期。新材料、新产品、新结构体系不断出现，钢结构设计研发、制作安装能力日益强大，建筑钢结构向多样性、适用性、经济性方向发展。但是传统的钢筋混凝土结构型式应用依然比较普遍，这里主要存在一个工程造价方面的问题。 因此本文以“***大厦工程”为例，对“钢结构工程与钢筋混凝土结构工程的造价方面”进行对比。 “***大厦工程”初步设想的两套对比方案，两套对比方案分别是“塔楼式高层钢结构与塔楼式高层钢筋混凝土结构对比方案”和“多层钢结构与多层钢筋混凝土结构对比方案”。为了便于对比，每套对比方案的建筑技术参数基本一致。 1、对比方案一：塔楼式高层钢结构与塔楼式高层钢筋混凝土框架结构对比方案。 （1）高层钢结构：地下2层，地上裙楼6层，主楼20层，地上共26层。裙楼高度29米，主楼层高3.5米大楼总高度99米，地下建筑面积10000平方米，地上建筑面积49700平方米。总建筑面积59700平方米。地上建筑容积率8.06，

钢筋混凝土的特点及应用

钢筋混凝土的特点及应用 一、钢筋混凝土的基本原理 钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条（称为变形钢筋）来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合，当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时，通常将钢筋的端部弯起180 度弯钩。此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。为保证钢筋与混凝土之间的可靠粘结和防止钢筋被锈蚀，钢筋周围须具有15～30毫米厚的混凝土保护层。若结构处于有侵蚀性介质的环境，保护层厚度还要加大。 由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度，因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋，则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担，这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势，共同抵抗外力的作用，提高混凝土梁、板的承载能力。 二、钢筋混凝土的特性 混凝土的收缩和徐变（蠕变）对钢筋混凝土结构具有重要意义。由于钢筋会阻碍混凝土硬化时的自由收缩，在混凝土中会引起拉应力，在钢筋中会产生压应力。混凝土的徐变会在受压构件中引起钢筋与混凝土之间的应力重分配，在受弯构件中引起挠度增大,在超静定

结构中引起内力重分布等。混凝土的这些特性在设计钢筋混凝土结构时须加以考虑。 由于混凝土的极限拉应变值较低(约为0.15毫米/米)和混凝土的收缩，导致在使用荷载条件下构件的受拉区容易出现裂缝。为避免混凝土开裂和减小裂缝宽度，可采用预加应力的方法;对混凝土预先施加压力。实践证明，在正常条件下，宽度在0.3毫米以内的裂缝不会降低钢筋混凝土的承载能力和耐久性。 在从－40～60°C的温度范围内，混凝土和钢筋的物理力学性能都不会有明显的改变。因此，钢筋混凝土结构可以在各种气候条件下应用。当温度高于60°C时，混凝土材料的内部结构会遭到损坏，其强度会有明显降低。当温度达到200°C时，混凝土强度降低30～40％。因此，钢筋混凝土结构不宜在温度高于200°C的条件下应用：当温度超过200°C时，必须采用耐热混凝土。 三、钢筋混凝土的分类及强度划分 1、按密度分类：混凝土按密度大小不同可分为三类： 重混凝土：它是指干密度大于2600kg／m的混凝土，通常是采用高密度集料(如重晶石、铁矿石、钢屑等)或同时采用重水泥(如钡水泥、锶水泥等)制成的混凝土。因为它主要用作核能工程的辐射屏蔽结构材料，又称为防辐射混凝土。 普通混凝土：它是指干密度为2000～2600kg／㎡的混凝土，通常是以常用水泥为胶凝材料，且以天然砂、石为集料配制而成的混凝土。它是目前土木工程中最常用的水泥混凝土。

【精品结构设计知识】 高层混凝土结构和高层钢结构的区别与联系

我们只分享有价值的知识点，本文由李雪梅老师精心收编，大家可以下载学习！此行文字可以删除。 【精品结构设计知识】高层混凝土结构和高层钢结构的区别与联系 高层混凝土结构和高层钢结构的区别与联系 钢结构自重小，延性好，但耐火性差，易受外界腐蚀，密闭性差。混凝土结构自重大，刚度大，地震作用下震害比较明显，但抗压性、整体性比较好，不易受外界侵蚀，密闭性好从多个角度比较分析和比较了高层混凝土结构和高层钢结构的异同点，加以分析并提出了未来的展望。 随着经济和科技的发展，世界各国莫不致力于高层建筑，甚至超高层建筑的发展。高层建筑之所以有如此大的生命力，是因为它能有效地利用空间，能在有限的土地面积内增加建筑面积，缓解用地紧张的问题，同时高层建筑的建筑高度的竞争也反映了国家的政治地位和经济实力。而先如今，我国的高层建筑结构采用的比较多的是钢筋混凝土结构和钢结构，并且高层钢结构发展仅处于起步发展阶段，高层钢筋混凝土结构发展较成熟。本文从多个角度对高层混凝土结构和高层钢结构进行比较分析，试图能为高层结构的发展大概地指出一个方向，并为之努力。 1.从定义方面进行比较。联合国教科文组织所属的世界高层建筑委员会1972年召开的国际高层建筑会议，将9层和9层以上的建筑定义为高层建筑。当然主体用的钢筋混凝土的是高层混凝土结构，目前钢筋混凝土结构广泛应用于各种建筑，而主体是刚结构的是高层钢结构，目前主要用于轻钢厂房，大跨建筑，高层建筑和嗦膜结构等。 2.从二者的优缺点进行比较。首先谈谈混凝土结构的优缺点。优点：（1）可模性好。（2）整体性好。（3）耐久性好。（4）耐火性好。（5）易于就地取材。钢筋混凝土结构具有下述主要缺点：（1）自重大。（2）抗裂性差。（3）性质脆。综上所述不难看出，钢筋混凝土结构的优点多于其缺点。

钢筋混凝土的基本原理特点及应用

钢筋混凝土的基本原理特点及应用 钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条（称为变形钢筋）来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合，当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时，通常将钢筋的端部弯起180 度弯钩。此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。为保证钢筋与混凝土之间的可靠粘结和防止钢筋被锈蚀，钢筋周围须具有15～30毫米厚的混凝土保护层。若结构处于有侵蚀性介质的环境，保护层厚度还要加大。 由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度，因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋，则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担，这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势，共同抵抗外力的作用，提高混凝土梁、板的承载能力。 钢筋混凝土的特性 混凝土的收缩和徐变（蠕变）对钢筋混凝土结构具有重要意义。由于钢筋会阻碍混凝土硬化时的自由收缩，在混凝土中会引起拉应力，在钢筋中会产生压应力。混凝土的徐变会在受压构件中引起钢筋与混凝土之

间的应力重分配，在受弯构件中引起挠度增大,在超静定结构中引起内力重分布等。混凝土的这些特性在设计钢筋混凝土结构时须加以考虑。由于混凝土的极限拉应变值较低(约为0.15毫米/米)和混凝土的收缩，导致在使用荷载条件下构件的受拉区容易出现裂缝。为避免混凝土开裂和减小裂缝宽度，可采用预加应力的方法;对混凝土预先施加压力。实践证明，在正常条件下，宽度在0.3毫米以内的裂缝不会降低钢筋混凝土的承载能力和耐久性。 在从－40～60°C的温度范围内，混凝土和钢筋的物理力学性能都不会有明显的改变。因此，钢筋混凝土结构可以在各种气候条件下应用。当温度高于60°C时，混凝土材料的内部结构会遭到损坏，其强度会有明显降低。当温度达到200°C时，混凝土强度降低30～40％。因此，钢筋混凝土结构不宜在温度高于200°C的条件下应用：当温度超过200°C 时，必须采用耐热混凝土。 钢筋混凝土的分类及强度划分 1、按密度分类：混凝土按密度大小不同可分为三类： 重混凝土：它是指干密度大于2600kg／m的混凝土，通常是采用高密度集料(如重晶石、铁矿石、钢屑等)或同时采用重水泥(如钡水泥、锶水泥等)制成的混凝土。因为它主要用作核能工程的辐射屏蔽结构材料，又称为防辐射混凝土。

钢结构混凝土结构对比分析

钢结构与混凝土结构对比分析 一、钢结构的优缺点 1、钢结构主要优点： 1）建筑总重轻：约为混凝土结构的一半，可以减少基础造价。 2）施工速度快：工期比传统住宅体系缩短1/4至1/6。 3）灵活性强：大开间设计，户内空间可多方案分割，可满足用户的不同需求。尤其是会展中心，可采用管桁架结构，易实现大空间功能，增加空间净高，具有美观、舒适的特点，机场多采用此类结构。 4）节能效果好：墙体采用工厂加工制作的钢构件，或是轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板，加工精度高，保温性能好，抗震度好。 5）环保效果好：施工时大大减少了砂、石、灰的用量，环保节能。建筑物残值高，在建筑物拆除时，大部分材料可以再用或降解，产生垃圾少。 2、钢结构主要不足 1）安全性能差，主要是耐火性能差。钢结构高层建筑的耐火温度在达到300-400度就容易开始变形倒塌，容易出现安全事故。钢结构或钢筋混凝土结构的设计，均能满足防火规范的要求，但钢结构的是采用的不低于设计规范底限；钢筋混凝土结构的自身防火指标均高于设计规范底限，优于钢结构耐火性能。 2）造价稍偏高：平米造价比钢筋混凝土增加造价约

10%-20%左右，并且后期需要进行防腐防锈处理，增加运行成本。 3）钢结构在24米以下的低层和超过100米的超高层用的比较多，但中间的24-100米的结构用的不太多，并且超过100米建筑成本大幅上升，估计大约15-20%。 4）若建筑物（包括钢混）高度超过100米施工图需要省级审核，周期较长需要3-4个月。 二、钢筋混凝土结构的优缺点 1、钢筋混凝土结构优点： 1）取材容易：混凝土所用的砂、石一般易于就地取材。另外，还可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废料，在100米以下的建筑物用的比较多。 2）造价低：钢筋混凝土结构合理地发挥了钢筋和混凝土两种材料的性能，与钢结构相比，可以降低造价。 3）耐久性：钢筋被混凝土包裹，不易锈蚀，维护费用少。 4）安全性能高：混凝土包裹在钢筋外面，火灾时钢筋不会很快达到软化温度而导致结构整体破坏。 2、钢筋混凝土结构主要不足： 自重较大，施工周期比钢结构长。 一、钢结构工期进度分析：工期快效果并不明显 钢结构国内处于起步初期，专业设计公司较少，且需要施工企业进一步深化，构件及模具都需细化，前期准备工作

钢筋混凝土与钢结构造价对比(下)

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高层--钢结构与钢筋混凝土框剪结构造价对比 2

土建造价中不包括高级装饰装修工作内容。 （4）工程总造价对比 “钢结构”方案的土建和安装工程平方米造价为1657元/平方米，“钢筋混凝土框剪结构”方案的土建和安装工程平方米造价为2075元/平方米，两者相差418元/平方米。 总体来看“钢结构”工程比“钢筋混凝土框剪结构”总造价多2494万元,两者相差25%。 3

（二）两种多层式结构对比 一）工程量对比 1、基础工程：基础工程占结构工程总量的20～40％。 表3.2.1 基础工程 钢框架结构基础混土用量与钢筋砼框架结构基础混凝土用量相差不大，主要是为对比计算方便，基础结构形式均为独立柱基础。从工程实例上看, 多层钢框架结构基础采用独立柱基础可以满足承载力要求。多层钢筋砼框架结构基础采用独立柱基础需要经过承载力验算，从工程实例上看,采用筏板基础的较多。如果采用筏板式基础，混凝土工程量会增加至少30%。 2、楼板及楼层梁柱工程：结构工程量主要在楼板、墙和梁柱上，多层式钢结构与钢筋砼框架体系之间可以通过对比这部分工程量。 两方案的最大差别在于楼层梁、柱的工程量，一方面是钢材用量的差异，一方面是混凝土用量的差异，混凝土用量的差异会引起主体施工脚手架及模板数量的差异，具体差异情况见后面对比。 4

表3.2.2 楼板及楼层梁、柱、墙工程量 备注：（1）钢框架体系：钢构件2554t（其中柱706t，梁、配件等1848t） （2）钢筋砼框架体系：钢材2889t（其中板354 t，柱墙基础985t，梁1040 t）砼14523m3 砌块2480M3 （3）砼用量10643m3 5

钢筋混凝土结构的特点

一、 钢筋混凝土结构的特点？ 优点1.钢筋混凝土结构的耐久性好。2.钢筋混凝土结构可以整体浇筑也可以预制配置，施工灵活。3.沙石比重大可以就地取材降低工程造价。 缺点1.钢筋混凝土结构的抗裂性能差，带裂缝工作。2.钢筋混凝土结构的界面尺寸大，自重大。3.钢筋混凝土结构受气候影响大。 二、什么是立方体抗压强度标准值？ 采用按标准低方法制作、养护28d龄期的边长为150mm立方体试件，以标准试验方法测得具有95%保证率的抗压强度。 三、什么是轴心抗压强度？ 采用150mm*150mm*450mm的棱柱体作为混凝土的轴心抗压实验的标准试件，按标准低方法制作、养护28d龄期，以标准试验方法测得具有95%保证率的抗压强度。 四、什么是条件屈服强度？ 一般取残余应变为0.2%所对应的应力&0.2为无明显屈服的强度限值。 五、钢筋的塑形性能？延伸率和冷弯性 六、松弛：钢筋受力长度保持不变的情况下，应力随着时间的增长而降低的现象。 七、冷拉硬化：钢筋经冷拉后，屈服强度提高，但塑形降低。 八、钢筋的接头：焊接、机械连接、邦扎连接.。 九、黏结力的构成：摩擦力、胶着力、咬合力。 十、结构的可靠性是：安全性、适用性、耐久性。 十一、结构的可靠度：度量结构可靠性的数量指标。 十二、结构可靠度的定义（〉95%）：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 十三、极限状态分为：承载能力极限状态和正常使用极限状态。 十四、承载能力极限状态：对应于结构构件达到最大的承载能力或者出现不适于持续承载的变形或位移。（已破坏，安全性） 十五、正常使用极限状态：对应于结构或者构件达到正常使用或者耐久性能的某规定的限值。（适用性） 十六、裂缝宽度应小于规范的某一限值（0.1----0.2mm） 十七、行车道板：跨间厚度不应小于120mm，悬臂端厚度不应小于100mm 人行道板：就地浇筑的混凝土板不应小于80mm，预制的混凝土板不应小于60mm 空心板梁：底板和顶板厚度不应小于80mm 十八、板的钢筋由主钢筋和分布钢筋组成 主钢筋布置在板的受拉区，行车道板内的主筋直径不应小于10mm，人行道板内的主筋直径不应小于8mm，板内主筋的间距不应大于200mm。 十九、矩形梁的高度比一般为2.5----3.0。T形简支梁桥的梁高与跨径之比约为1/20--1/10。腹板宽度与配筋有关：当采用焊接骨架配筋时，腹板宽度不应小于140mm，一般取160--220mm； 二十、荷载-挠度的关系：1.弹性2.弹塑性3.塑形4.破坏 二十一、正截面的破坏形式：适筋梁塑形破坏，超筋梁脆性破坏，少筋梁脆性破坏。 二十二、适筋梁塑形破坏：受拉钢筋的应力首先达到屈服强度，受压区混凝土应力随之增大达到抗压强度而出现塑形，当压应变达到极限压应变梁宣告破坏。 超筋梁脆性破坏：受拉钢筋应力尚未达到屈服强度之前，受压区混凝土边缘纤维的压应变达到混凝土抗压应变的极限值，由于混凝土局部压碎而导致梁的破坏。