Kết cấu thép Vs Kết cấu bê tông | So sánh thép và bê tông

Bê tông và Thép là một trong những vật liệu xây dựng phổ biến nhất hiện nay, Kết cấu thép và Kết cấu bê tông là một nỗ lực để so sánh các ưu điểm và nhược điểm của cả hai vật liệu theo quan điểm xây dựng và bảo trì.

So sánh Kết cấu thép và Kết cấu bê tông

Cấu trúc bê tông

Bê tông là vật liệu được sử dụng nhiều thứ hai để xây dựng sau nước trên thế giới. Kết cấu bê tông có thể chịu ứng suất nén rất hiệu quả nhưng nó không thể chịu ứng suất kéo. Vì vậy, cốt thép được trao cho bê tông nơi kết cấu chịu tải trọng căng. Bê tông được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng ngày nay vì độ bền và khả năng tương thích. Hơn nữa, bê tông có thể được đúc trong bất kỳ hình dạng nào làm cho nó rất hữu ích.

Cấu trúc bê tông có thể được thực hiện với nhiều cách khác nhau. Một số được đưa ra dưới đây:

Bê tông xi măng

Bê tông xi măng trơn là một khối cứng thu được từ hỗn hợp xi măng, cát, sỏi và nước theo tỷ lệ xác định. Kết cấu bê tông được làm bằng bê tông xi măng trơn có cường độ nén tốt nhưng cường độ kéo rất ít. Do đó hạn chế sử dụng trong xây dựng. Bê tông thường được sử dụng trong đó cường độ nén và trọng lượng tốt là yêu cầu chính và ứng suất kéo rất thấp. Ví dụ: Trong đường, khối bê tông cho tường, v.v…

Bê tông xi măng

Bê tông xi măng cốt thép

Bê tông xi măng đồng bằng có cường độ kéo rất thấp. Để cải thiện cường độ kéo của bê tông, một số yêu cầu cần thiết có thể đảm nhận các ứng suất kéo được phát triển trong kết cấu. Loại cốt thép phổ biến nhất là ở dạng thanh thép chịu lực khá mạnh. Các bê tông cốt thép có vô số ứng dụng trong xây dựng. Ví dụ: trong xây dựng, cầu vượt, bể chứa nước, v.v…

Cột xi măng cốt thép

Bê tông dự ứng lực

Trong bê tông cốt thép thông thường, ứng suất nén được lấy bằng bê tông và ứng suất kéo chỉ bằng thép. Bê tông bên dưới trục trung tính bị bỏ qua vì nó yếu về sức căng. Mặc dù thép chiếm ứng suất kéo, bê tông trong vùng chịu kéo phát triển các vết nứt phút. Khả năng chịu tải của các phần bê tông như vậy có thể được tăng lên nếu cả thép và bê tông đều được ứng suất trước khi áp dụng tải trọng bên ngoài. Đây là khái niệm về bê tông dự ứng lực.

Dầm bê tông dự ứng lực được vận chuyển từ bãi phế liệu đến công trường

Bê tông dự ứng lực được sử dụng trong các cấu trúc nơi sức căng phát triển hoặc cấu trúc chịu tác động của rung động, va đập và va đập như dầm cầu, cầu, tà vẹt đường sắt, cột điện, đập trọng lực, v.v…

Ưu điểm của kết cấu bê tông

1./ Các thành phần được sử dụng trong bê tông như, xi măng, cốt liệu và nước có sẵn và rẻ tiền.

2./ Bê tông giả định hình dạng của khuôn của nó và nó có thể được đổ và đúc thành bất kỳ hình dạng nào.

3./ Bê tông khi được sử dụng cùng với cốt thép, có khả năng chịu lực uốn và lực căng.

4./ Các cường độ nén của bê tông là rất cao làm cho nó đáng tin cậy để được sử dụng cho các cấu trúc và các thành phần theo tải trọng nén.

5./ Sự đột phá trong các ứng dụng bê tông dự ứng lực cho phép giảm kích thước tiết diện và giảm trọng lượng bản thân.

6./ Do tính chất lớn, trọng lượng đơn vị cao và độ kín nước, bê tông có thể được sử dụng cho các cấu trúc giữ nước như Đập nước.

Nhược điểm của kết cấu bê tông

1./ Do co ngót khô và bê tông giãn nở độ ẩm có thể bị nứt. Do đó các khớp xây dựng được cung cấp để tránh các loại vết nứt.

2./ Bê tông yếu về sức căng.

3./ Trọng lượng bản thân cao của bê tông không phải lúc nào cũng thuận lợi cho các cấu trúc dễ bị địa chấn.

4./ Tải duy trì phát triển creep trong các cấu trúc.

5./ Nếu muối có trong bê tông thì sẽ dẫn đến hiện tượng sủi bọt trong cấu trúc bê tông

Kết cấu thép

Thép vật liệu, là một hợp kim của tỷ lệ sắt và carbon (tỷ lệ nhỏ) và các nguyên tố khác như silicon, phốt pho và lưu huỳnh với tỷ lệ khác nhau. Tùy thuộc vào thành phần hóa học, các loại thép khác nhau được phân loại là thép nhẹ, thép carbon trung bình, thép carbon cao, thép hợp kim thấp và thép hợp kim cao. Thép nhẹ, thép carbon trung bình và thép hợp kim thấp thường được sử dụng cho các kết cấu thép.

Kết cấu giàn thép

Thép được sử dụng để sản xuất kết cấu thép cuộn, dây buộc và các yếu tố khác để sử dụng trong các kết cấu thép được gọi là thép kết cấu hay gọi là thép hình. Thép kết cấu được sử dụng cho mục đích xây dựng, đã được tiêu chuẩn hóa bởi Tổ chức Tiêu chuẩn ISO 9001:2008 / ISO 9001:2015.

Thép chất lượng tiêu chuẩn (thép nhẹ) là loại thép được sử dụng phổ biến nhất cho các mục đích xây dựng chung của các tòa nhà, cầu đường sắt, tháp truyền tải, kết cấu công nghiệp, v.v.

Lợi thế của kết cấu thép

• Độ sáng: Kết cấu thép rất nhẹ so với các kết cấu khác như kết cấu bê tông

• Cường độ cao và độ cứng trên mỗi trọng lượng: Thép rất cứng và chúng có tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao.

• Dễ chế tạo và sản xuất hàng loạt: Rất mong muốn chế tạo kết cấu thép nên thường được sử dụng để xây dựng hàng loạt. Các thành viên thép có thể dễ dàng thay thế, lắp ráp và tháo rời.

• Lắp đặt và lắp đặt nhanh chóng và dễ dàng: Các cấu trúc thép có thể được dựng lên rất dễ dàng và nhanh hơn so với nhiều cấu trúc khác. Các kết cấu thép có thể được sử dụng ngay sau khi cương cứng

• Không có sự cố bất ngờ : Thép là vật liệu dẻo không bị hỏng đột ngột, thay vào đó, nó cho thấy rõ ràng bằng cách làm lệch hướng trước khi thất bại.

• Ván khuôn không cần thiết: Không giống như kết cấu bê tông, kết cấu thép không cần bất kỳ loại ván khuôn nào.

• Chống mối mọt và chống thối: Không giống như gỗ, thép không bị ăn mòn do tác động của mối và khả năng chống gỉ khá cao, nếu thép được đánh giá chất lượng thép tốt.

• Kinh tế trong vận chuyển và xử lý: Vì nhẹ, kết cấu thép dễ vận chuyển và xử lý.

 Nhược điểm của kết cấu thép

• Mẫn cảm với ăn mòn: Các thành viên thép dễ bị ăn mòn, do đó họ yêu cầu một số xử lý thường xuyên như sơn và các phương pháp khác để bảo vệ họ.

• Chi phí ban đầu cao: Chi phí ban đầu của kết cấu thép cao.

• Lao động lành nghề: Kết cấu thép đòi hỏi lao động lành nghề để xây dựng.

Tòa nhà tiền chế đang được xây dựng

So sánh Kết cấu thép và Kết cấu bê tông