vilka byggmaterial används vid konstruktion?

det finns många typer av byggmaterial som används i konstruktion som betong, stål, trä och murverk. Varje material har olika egenskaper såsom vikt, styrka, hållbarhet och kostnad vilket gör den lämplig för vissa typer av applikationer. Valet av material för konstruktion är baserat på kostnad och effektivitet för att motstå de belastningar och påfrestningar som verkar på strukturen., Som konstruktionsingenjör arbetar jag med mina kunder för att bestämma vilken typ av material som används i varje projekt beroende på byggnadens storlek och användning.

tillverkningen av byggmaterial är en väletablerad och standardiserad industri som kan tillhandahålla ett tillförlitligt utbud av högkvalitativa material för våra strukturer.Produktionen av byggmaterial av strukturell kvalitet är föremål för kvalitetskontrollförfaranden som inbegriper inspektion och testning enligt nationella standarder och vetenskapliga testmetoder.,

en del av konstruktionsingenjörens ansvar är att förbereda projektspecifikationerna inklusive allt byggmaterial och tillämpliga standarder och bestämmelser för att följa. Detta är en viktig del av ett projekt för att specificera kvaliteten och egenskaperna hos material som ska användas.

byggmaterial kan i allmänhet delas in i två kategorier: naturliga byggmaterial som sten och trä och konstgjorda byggmaterial som betong och stål., Båda kategorierna kräver vanligtvis en viss nivå av förberedelse eller behandling före användning i en strukturell applikation. Nedan följer listan över material som jag använde mest i tekniska konsultprojekt.,

*mpa: mega Pascal eller N/mm2

betong:

betong är ett kompositmaterial tillverkat av blandning av cement, aggregat som sand och krossad sten och vatten. Betongens egenskaper beror på förhållandena som används i mixdesignen. Därför är det en standardpraxis för betongleverantörer att tillhandahålla materialegenskaper och testresultat för varje betongplåster.,

färsk betong kan hällas i formarbeten för att ta någon form eller form och tar tid att härda in i ett stenliknande material. Det tar upp till 7 dagar för betong att nå majoriteten av sin styrka och kommer att behöva särskild uppmärksamhet åt härdning för att undvika sprickbildning eller minskning av kapaciteten. Betong är mycket mångsidig och är min gå till material för applikationer som kräver en kombination av styrka och hållbarhet. Till exempel är betong ett utmärkt material för att bygga fundament där konstruktionens vikt möter marken., Detta kräver styrka att bära lasten och även hållbarhet för att klara kontakten med den omgivande jorden.

betong är mycket stark när den utsätts för kompressionsspänningar men det är sprött och har begränsad draghållfasthet. I kombination med armeringsjärn är armerad betong starkare och mer lämplig för ett brett spektrum av strukturer som höga flervåningsbyggnader, broar, vägar, tunnlar och så många andra applikationer.,

stål:

stål är ett av de starkaste byggmaterial som finns med utmärkt styrka kapacitet i både spänning och kompression. På grund av sitt höga hållfasthetsförhållande är det idealiskt för strukturella ramar av höga byggnader och stora industrianläggningar. Konstruktionsstål finns i standardformer som är vinklar, i balkar och C-kanaler. Dessa former kan svetsas ihop eller anslutas med hjälp av höghållfasta bultar för att bygga strukturer som kan motstå stora krafter och deformationer.,

stål är ett relativt dyrt byggmaterial, så det är konstruktionsingenjörens ansvar att välja ekonomiska storlekar och former enligt de faktiska belastningarna på byggnaden för att undvika överdesign. På grund av den högre kostnaden för stål får jag ofta frågor från våra kunder och frågar om det finns ett sätt att minska vikten och storleken på några av stålmedlemmarna i strukturen. Detta kan göras om belastningarna kan minskas på medlemmarna och/eller ytterligare vertikala stöd kan införas., Installationen av stål är mindre tidskrävande jämfört med betong och kan installeras i alla typer av miljöer.

Trä:

Trä har använts som byggmaterial i tusentals år och om det underhålls korrekt kan det vara i hundra år. Det är en lättillgänglig och ekonomiskt genomförbar naturresurs med en lätt vikt och mycket bearbetningsbara egenskaper. Det ger också bra isolering från kylan vilket gör det till ett utmärkt byggmaterial för hem och bostadshus.,

trästycken som används vid konstruktion är maskinhyvlade och sågade i vissa dimensionella SPECIFIKATIONER. Dimensionell virke kommer i allmänt tillgängliga sektioner som 2 ”x4”, 2 ”x6″, etc. Detta används ofta vid konstruktion av väggar och golv. Tro det eller ej, en 2″x4” är faktiskt 1 ½ ”bred x 3 ½” hög. Trä som kommer i större dimensioner kallas timmer eller balkar och används ofta för att konstruera ramar av stora strukturer som broar och flervåningsbyggnader., Konstruerat trä är en annan typ av trä som används i konstruktion som består av olika former av trä limmas ihop för att bilda ett kompositmaterial som lämpar sig för specifika konstruktionstillämpningar. Exempel på konstruerat trä limmas laminerat trä (limträ), plywood och fiberboard.

på grund av sin lätta vikt är trä inte det lämpligaste konstruktionsmaterialet för att stödja tyngre belastningar och inte idealiskt för långa spännvidder. Trä används sällan för Fundament och källarväggar, eftersom det måste tryckbehandlas på grund av dess kontakt med jord/fukt som kan vara ganska dyrt., I ett trä inramat hus är grunden och källarväggarna vanligtvis konstruerade med armerad betong.

murverk:

murverk konstruktion använder enskilda enheter för att bygga strukturer som vanligtvis använder murbruk för att binda enheterna tillsammans. Det vanligaste materialet jag använder vid utformningen av murverkskonstruktioner är betongblock, med vertikalt stålförstärkning om det behövs. Murverk är stark i motstå kompressionsbelastningar / påkänningar vilket gör den idealisk att använda för konstruktion av bärande väggar., Andra murverk material inkluderar tegel, sten och glasblock. Murverk är ett mycket slitstarkt och brandbeständigt material, men det kan vara känsligt för murbruk och utförande kvalitet.

det har skett en ökning av användningen av murverk som bärande väggar för design av flervåningsbyggnader på mitt kontor. Det strukturella systemet består vanligtvis av betonggolv som stöds på en kombination av murverk och armerade betongväggar beroende på antalet våningar och mängden belastning på väggarna., Murade väggar med fönster eller öppningar behöver horisontella balkar eller lintels för att spänna vikten av väggen ovanför över öppningen. Murverk är inte lika tillmötesgående för stora öppningar i väggar som betong eller stål inramning är, men kan vara ett ekonomiskt val om inramning och öppningsstorlekar är rimliga och längden på väggsegment är inte alltför kort.

bärande murade väggar kan staplas upp ovanpå varandra för att bygga flera våningar byggnader. Belastningen på första våningen murverk vägg är ackumuleringen av all vikt av golven ovanför den., Därför måste den nedre golvväggen vara starkare än de övre golvväggarna. Detta kan uppnås genom att förstärka tomrummen i de nedre murade väggarna med stålstänger och betong injekteringsbruk. Mer stålstänger närmare avstånd av injekterade kärnor är lika med starkare murade väggar. Om en bärande murverk vägg inte sträcker sig hela vägen ner till grunden på grund av nödvändiga öppningar såsom Parkade gångar, stora betong eller stål överföring balkar krävs för att stödja väggen ovanför öppningen.,

det finns mycket mer som kan täckas på ämnet byggmaterial, men förhoppningsvis ger detta dig en god förståelse för var och en av de viktigaste materialen och de applikationer som passar bäst för var och en av dem. Om du har några frågor om något av dessa material, gärna lämna dem i kommentarfältet nedan.

fortfarande intresserad av att lära sig mer om grunderna i strukturteknik? Ta vår gratis ultimata Guide till byggteknik grunderna här.

vill du ha mer? Gå med andra arkitekter, entreprenörer och ingenjörer i vår omfattande online kurs idag!,

• författare
• Senaste inlägg

Mostafa är en professionell ingenjör som brinner för konstruktionsteknik. Han arbetar tillsammans med Noah på Crosier Kilgour & Partners, som konstruktör och projektledare. Han har en kandidatexamen och magisterexamen i teknik i Kairo, Egypten och har en doktorsexamen från University of Manitoba i Winnipeg, MB, Kanada där han också undervisar i teknik. Hans forskning publiceras i flera peer-reviewed tidskrifter och internationella konferenser., Mostafa har över 14 års erfarenhet av teknisk konsultverksamhet och har arbetat med högprofilerade projekt med arkitekter, ägare, entreprenörer, andra ingenjörer och yrkesverksamma i många länder, inklusive Kanada, Förenade Arabemiraten, Egypten och Saudiarabien.

senaste inlägg av Mostafa El-Mogy (se alla)

• vilka typer av byggmaterial används för byggnader? – May 28, 2019
• Vad är konstruktionsteknik och vad gör konstruktionsingenjörer?, – Maj 11, 2019