ve stavebnictví se používá mnoho typů stavebních materiálů, jako je beton, ocel, dřevo a zdivo. Každý materiál má různé vlastnosti, jako je hmotnost, pevnost, trvanlivost a náklady, což je vhodné pro určité typy aplikací. Výběr materiálů pro stavbu je založen na nákladech a efektivitě odolávání zatížení a namáhání působícím na konstrukci., Jako stavební inženýr, pracuji s mými klienty, aby o tom, na typu použitých materiálů v každém projektu v závislosti na velikosti a využití budovy.
výroba stavebních materiálů je dobře zavedený a standardizovaný průmysl schopen poskytnout spolehlivé dodávky vysoce kvalitních materiálů pro naše struktury.Výroba konstrukčních stavebních materiálů podléhá postupům kontroly kvality, které zahrnují kontrolu a testování podle vnitrostátních norem a vědeckých zkušebních metod.,
Součástí stavební inženýr povinností je připravit specifikace projektu včetně všech stavebních materiálů a příslušných norem a ustanovení dodržovat. To je klíčovou součástí každého projektu specifikovat kvalitu a vlastnosti materiálů, které mají být použity.
stavební materiály lze obecně rozdělit do dvou kategorií: přírodní stavební materiály, jako je kámen a dřevo, a umělé stavební materiály, jako je beton a ocel., Obě kategorie obvykle vyžadují určitou úroveň přípravy nebo léčby před použitím ve strukturální aplikaci. Níže je uveden seznam materiálů, které jsem nejvíce použil v inženýrských konzultačních projektech.,
| Material type | Sample compressive strength as force (Newton) per unit area (mm2) | |
| Steel | 300 MPa* | |
| Concrete | 25 MPa* | |
| Masonry | 10 MPa* | |
| Wood | Parallel to grain | 5 MPa* |
| Perpendicular to grain | 3.,5 MPa* | |
*MPa: mega Pascal nebo N/mm2
Beton:
Beton je kompozitní materiál vyrobený z míchání cementu, kameniva, jako je písek a drcený kámen a voda. Vlastnosti betonu závisí na poměrech použitých v konstrukci směsi. Proto je standardní praxí pro dodavatele betonu poskytovat vlastnosti materiálu a výsledky testů pro každou betonovou náplast.,
Čerstvý beton může být nalije do formy práce, aby se jakékoliv formě a vyžaduje čas ztvrdnout na kámen-jako materiál. Trvá až 7 dní, než beton dosáhne většiny své pevnosti a bude potřebovat zvláštní pozornost k vytvrzování, aby se zabránilo praskání nebo snížení kapacity. Beton je velmi univerzální a je můj jít na materiál pro aplikace, které vyžadují kombinaci pevnosti a trvanlivosti. Například beton je vynikajícím materiálem pro stavbu základů, kde se hmotnost konstrukce setkává se zemí., To vyžaduje pevnost pro přenášení zátěže a také trvanlivost, aby odolala kontaktu s okolní půdou.
Beton je velmi silný, když je vystavena komprese zdůrazňuje však, že je křehký a má omezenou pevnost v tahu. V kombinaci s ocelovou výztuží je železobeton silnější a vhodnější pro širokou škálu konstrukcí, jako jsou vysoké vícepodlažní budovy, mosty, silnice, tunely a mnoho dalších aplikací.,
ocel:
ocel je jedním z nejsilnějších stavebních materiálů, které jsou k dispozici s vynikající pevností v napětí i stlačení. Vzhledem k vysokému poměru pevnosti k hmotnosti je ideální pro strukturální rámec vysokých budov a velkých průmyslových zařízení. Konstrukční ocel je k dispozici ve standardních tvarech, jako jsou úhly, nosníky I a kanály C. Tyto tvary mohou být svařeny dohromady nebo spojeny pomocí šroubů s vysokou pevností pro konstrukci konstrukcí schopných odolávat velkým silám a deformacím.,
Ocel je relativně drahý stavební materiál, tak to je stavební inženýr odpovědnost zvolit ekonomickou velikostí a tvarů podle skutečného zatížení na budovy, aby se zabránilo naddimenzovaný projekt. Vzhledem k vyšším nákladům na ocel, často dostávám otázky od našich klientů s dotazem, zda existuje způsob, jak snížit hmotnost a velikost některých ocelových členů ve struktuře. To lze provést, pokud lze zatížení snížit na členy a/nebo lze zavést další vertikální podpěry., Instalace oceli je méně časově náročná ve srovnání s betonem a může být instalována v jakémkoli prostředí.
Dřevo:
Dřevo se používá jako stavební materiál pro tisíce let, a je-li řádně udržovány, může trvat sto let. Jedná se o snadno dostupný a ekonomicky proveditelný přírodní zdroj s nízkou hmotností a vysoce obrobitelnými vlastnostmi. Poskytuje také dobrou izolaci před chladem, což z něj činí vynikající stavební materiál pro domácnosti a obytné budovy.,
kusy Dřeva používané ve stavebnictví jsou pratelné-hoblované i řezané do určité rozměrové specifikace. Rozměrový řezivo přichází v široce dostupných sekcích, jako jsou 2 „x4″, 2 “ x6 “ atd. To se běžně používá při stavbě stěn a podlah. Věřte tomu nebo ne, 2″ x4″ je ve skutečnosti 1 ½ „široký x 3 ½“ vysoký. Dřevo, které je dodáváno ve větších rozměrech, se označuje jako dřevo nebo trámy a běžně se používá k konstrukci rámů velkých konstrukcí, jako jsou mosty a vícepodlažní budovy., Engineered wood je další typ dřeva používané ve stavebnictví, které se skládají z různých podobách dřeva slepeny dohromady tvoří kompozitní materiál vhodný pro specifické konstrukční aplikace. Příkladem zkonstruovaného dřeva je lepené laminované dřevo (glulam), překližka a dřevovláknitá deska.
díky své nízké hmotnosti není dřevo nejvhodnějším stavebním materiálem pro podporu těžších nákladů a není ideální pro dlouhé rozpětí. Dřevo se zřídka používá pro základy a stěny suterénu, protože musí být ošetřeno tlakem kvůli jeho kontaktu s půdou/vlhkostí, která může být poměrně drahá., V dřevěném zarámovaném domě jsou základy a suterénní stěny obvykle postaveny z železobetonu.
Zdivo:
Zděné konstrukce je použití jednotlivých jednotek, aby stavět struktury, které jsou obvykle používá malty vázán jednotek společně. Nejběžnějším materiálem, který používám při návrhu zděných konstrukcí, je betonový blok s vertikálním vyztužením oceli, pokud je to nutné. Zdivo je silné při odolávání kompresním zatížením / namáhání, což je ideální pro použití pro konstrukci nosných stěn., Mezi další zděné materiály patří cihla, kámen a skleněný blok. Zdivo je vysoce odolný a ohnivzdorný materiál, ale může být citlivý na Maltu a kvalitu zpracování.
v mé kanceláři došlo ke zvýšení využití zdiva jako nosných stěn pro návrh vícepodlažních budov. Konstrukční systém se obvykle skládá z betonové podlahy podporován v kombinaci zděných a železobetonových stěn v závislosti na počtu pater a množství zatížení na stěny., Zděné stěny s okny nebo otvory potřebují vodorovné nosníky nebo překlady, aby překlenuly hmotnost stěny nad otvorem. Zdivo není tak vstřícné k velkým otvorům ve stěnách, jako je rámování betonu nebo oceli, ale může být ekonomickou volbou, pokud jsou rámovací a otevírací velikosti přiměřené a délka segmentů stěn není příliš krátká.
nosné zdivo stěny mohou být naskládány na sebe stavět vícepodlažní budovy. Zatížení zděné stěny v prvním patře je akumulací veškeré hmotnosti podlah nad ní., Proto musí být spodní podlahová stěna silnější než horní Podlahové stěny. Toho lze dosáhnout vyztužením dutin ve spodních zděných stěnách ocelovými tyčemi a betonovou maltou. Více ocelových tyčí bližší rozestup injektovaných jader se rovná silnějším zděným stěnám. Pokud nosné zděné stěny nemá přesahovat až dolů k založení, protože požadovaných otvorů, například garáží, hnací uličky, velké betonové nebo ocelové přenos trámy jsou vyžadována pro podporu stěně nad otvorem.,
Existuje mnoho dalších, které mohou být zahrnuty na téma stavebních materiálů, ale doufejme, že to vám dává dobré znalosti o každé z hlavních materiálů a aplikací, které jsou nejvhodnější pro každý z nich. Máte-li jakékoli dotazy týkající se některého z těchto materiálů, neváhejte je nechat v sekci komentářů níže.
stále máte zájem dozvědět se více o základech strukturálního inženýrství? Chyť náš bezplatný konečný průvodce základy strukturálního inženýrství zde.
Chcete více? Připojte se k dalším architektům, dodavatelům a inženýrům v našem komplexním online kurzu ještě dnes!,
- Autora
- Poslední Příspěvky
- Jaké Typy Stavebních Materiálů Jsou Používány Pro Budovy? – 28. května 2019
- co je stavební inženýrství a co dělají stavební inženýři?, – 11. května 2019