土木工程材料中,鋼材 比起 混凝土 除了造價外還有什麼缺點呢?為什麼現在還有很多大橋使用鋼材呢?
01-11
土木工程材料,建築
謝邀。我本人是做橋樑道路設計的,對工業與民用建築這塊不是很懂,僅對橋樑方面做些簡要分析。先說鋼結構,優缺點都十分明顯。優點:自重小,強度高,塑性、韌性和延性好,抗衝擊和抗振動能力強,抗震性能好,便於運輸安裝,加工精度高,製造周期短,生產效率高,建造速度快。缺點:造價高,易腐蝕,變形大,耐火差,穩定性差,養護成本高,技術要求高。之所以大橋一般都選用鋼結構主要因素就是兩點:自重輕,強度高。對於大跨經橋樑,自重產生的荷載非常大,大到很多混凝土橋的跨徑就是因為自重的關係而做到了極限。因此,大跨徑鋼橋才是主流。
今天@趙世奇 給我布置了不少家庭作業了。謝邀。
如果沒有第二個問題,我想這個問題都可以重定向了。鋼結構的缺點,在這個問題里說了不少,為什麼高層鋼結構住宅很少?
其中,造價是非常重要的問題,另外,我國鋼材製造水平差也是個問題,我們現在還在用什麼強度的鋼材。
第二個問題,問得很有趣,似乎題主認為不該使用鋼材了?任何一個建築材料都有他的優缺點,如果材料優缺點,就不採用,那就沒有材料可以用了。
一個好的結構師,就該了解材料的優缺點;根據結構的受力特點,選擇合適的材料或材料組合,做到揚長避短。
比如說,大跨度懸索橋,用鋼結構做加勁梁,是發揮其強度高,自重輕的特點。
(這裡自重輕要解釋一下,鋼密度比混凝土大,但由於其強度高,相同外荷載可以省材料,所以最終的質量會輕)但鋼結構的質量小,在抗風中又不利,怎麼辦?往鋼箱裡面增加配重,增加自重。從鋼材的使用歷史上看,比起房屋建築,鋼材是首先用在橋樑上的。其很重要的原因就是,建國初期,經濟困難,鋼材也是短缺的。
橋樑是重大基礎設施建設,才有資格使用鋼材。當時為了服務橋樑建設,還專門研發了當時的高強度鋼材。現在的Q345,過去曾經被稱為16Mnq(16錳橋鋼)謝邀!不好意思回答晚了。關於第一個問題前面已經回答地比較全面了,我的想法是:「造價」不應該籠統地歸類為鋼材的缺點。如果單單比較材料自身的價格,鋼材遠貴於混凝土,但是在某些情況下使用鋼材可能會降低工程的總體造價,因為一個工程造價的高低並不單單取決於所使用的建築材料的價格,它包含著土地、人工、機械、時間等等多種因素,造價的高低是多種因素相互作用的結果。 在回答第二個問題之前,我們也許要搞清楚一個概念,那就是什麼橋才是「大橋」?根據《公路橋涵設計通用規範》(JTG D60-2004)中規定的橋樑分類依據,所謂「大橋」是指多孔跨徑總長大於等於100米、小於等於1000m,或者單孔跨徑大於等於40米、小於等於150米的橋樑。由此可見,大橋的跨徑並不大,實際工程中估計有80%以上的大橋都是混凝土結構。 回歸到第二個問題上來,我想題目中所說的「大橋」是指大跨徑或者超大跨徑橋樑,在這一類橋樑中許多都由鋼材建造。採用鋼材來建造大跨徑、超大跨徑橋樑的原因我認為主要有兩點:第一,採用混凝土不經濟;第二,採用混凝土不可能。關於這兩點之前的回答已經做了充分的解釋。
鋼材不耐火不耐腐蝕。各種除銹工藝、防火防腐蝕塗料的成本,也是很高昂的。 但鋼結構本身,也是有很多優勢的。例如:可輕薄、可空心而不降低承載力;由於輕薄空心而降低自重可做更大的跨度;極高的強度而無需很大的截面尺寸--懸索橋等等。
謝邀
- 先說關於橋樑選材,橋樑作為結構物的一大特點是結構要求壓倒其他所有要求;這裡不想涉及各個橋型的經濟跨徑分析,就簡單的結構概念分析而言,橋樑跨度越大,則橋樑自重越大,所以需要強度/重量 比較高的材料,混凝土在這個特性上弱於鋼材;以大跨度懸索橋為例,自重荷載幾乎吃掉了主纜強度的90%,所以鋼材的材料特型限制了懸索橋的極限跨徑;
關於橋樑經濟跨徑分析可以參見這個回答:梁式橋拱橋懸索橋斜拉橋跨越能力分析?
- 再說價格;鋼材價格貴不是缺點,比較的應該是具體結構物採用某種結構形式之後的總和報價;
- 鋼結構(鋼材)優點很多,彈模高,強度大,先天具有工廠製造工地裝配的施工特點,便於管理;拆卸方便,適合回收利用;缺點:不耐火不耐熱,容易出現疲勞問題
- 順便提一句,鋼橋面跟路面鋪裝的結合是個世界性的難題
除了造價,還有施工工藝、周期的限制。更多我也談不上了,我只是作建築而不是橋樑設計的。
到底選擇鋼筋混凝土還是純鋼結構,對於建設方來說,除了造價、工期外,還有是設計切入點的問題。不同材料適合不同的力學結構。對於橋樑,結構基本就表現了整體的設計風格。所以這是先看看有什麼優秀造型再選擇合理造價還是先定死材料以控制造價再去做造型的問題。如上所述,鋼材缺點很多,但鋼橋依舊是今後的發展趨勢,因為鋼的強度大,而我們要造很長的橋……這問題有點違和感,前半句好像支持鋼,後半句又質疑……
毫無疑問,防腐是個大問題。目前來看,這個問題甚至大於成本
瀉藥. 我本身是一個大二的學生, 專業課還沒學到.
根據受力特點決定材料的使用。分別從幾方面對比鋼構和砼混的優劣勢。
1.結構體系, 砼混自重大,剛度大,震害明顯,受力構件封閉性好,不宜受腐蝕。鋼結構,自重小,材料延展度高,受力構件外露,封閉性差,構件易腐蝕。
2.施工工藝,砼混人機材耗能較高,鋼構預應力構件較多,可直接進行安裝。3.受力分析,砼混跨度根據GB-50009-2001計算最大跨度為15.36m預應力可更大根據項目需求決定。鋼構極限跨度可達30M。4.設計形式,根據甲方要求形式擇優選擇結構體系,根據2條可得鋼構體系布置更靈活。 歡迎各路大神來斧正根據第一個問題,我感覺第二個問題應該是問「為什麼現在還有很多大橋還是使用混凝土呢?」對大橋來說,絕大部分的靜力荷載都是由自身的重量產生的,所以混凝土結構因為比較笨重顯得先天不足,鋼材強度高、重量輕,在特大跨徑的橋樑中,除了懸索橋、斜拉橋的橋塔,主梁一般都是鋼結構或鋼混組合結構。橋樑結構中,鋼材要說缺點的話,除了造價,就是維修養護的成本比較高(防腐);另外,塗裝油漆可能會對水體造成污染,有些水源地附近的橋樑會因此盡量避免使用鋼結構。最後,造價是很重要的,不能隨便「除了「,技術條件都允許的前提下,造價往往是選材的首要因素。
我們國家混凝土應用正在蓬勃發展的時候 外國已經開始為混凝土的報廢污染而頭疼了
鋼結構的問題在於不耐火,高溫下強度變化很快;然後低鋼號不耐低溫,低溫冷脆;然後是防腐比較麻煩,維護費用高;再有就是本身成本比鋼筋混凝土高。
優點是製作周期短,安裝快捷,自重輕,大跨度的情況下表現比混凝土的好得多了。
現在很多用型鋼混凝土,效果倒是不錯,彌補了部分缺點,也埋沒了部分優點,算是折衷的辦法吧。作為一個大二學生,我知道鋼材耐火性差,易腐蝕
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