Hvilke bygningsmaterialer bruger man under konstruktion?

Der er mange typer byggematerialer, der anvendes i konstruktioner såsom beton, stål, træ og murværk. Hvert materiale har forskellige egenskaber såsom vægt, styrke, holdbarhed og pris, hvilket gør dem velegnet til forskellinge typer applikationer. Valget af materialer til konstruktion er baseret på omkostninger og effektivitet til at modstå belastningerne der påvirker strukturen.

Fremstillingen af byggematerialer er en veletableret og standardiseret industri, der er i stand til at levere en pålidelig forsyning af materialer af høj kvalitet til vores strukturer. Produktionen af byggematerialer af strukturel kvalitet er underlagt kvalitetskontrolprocedurer, der involverer inspektion og testning i henhold til nationale standarder og videnskabelige testmetoder.

En del af bygningsingeniørens ansvar er at forberede projektspecifikationerne inklusive alle byggematerialer og gældende standarder og bestemmelser, der skal overholdes. Dette er en vigtig del af ethvert projekt for at specificere kvaliteten og egenskaberne af de materialer, der skal bruges.

Byggematerialer kan generelt opdeles i to kategorier: Naturlige byggematerialer som sten og træ og menneskeskabte byggematerialer som beton og stål. Begge kategorier kræver normalt et bestemt niveau af forberedelse eller behandling inden brug i en strukturel anvendelse. Nedenfor er listen over materialer, som bruges til konstruktion.

Beton

Beton er et sammensat materiale fremstillet af blanding af cement, Sand og knust sten og vand. Betonens egenskaber afhænger af de forhold, der anvendes i blandingsdesignet. Derfor er det en standardpraksis for betonleverandører at levere materialegenskaber og testresultater for hver betonplaster.

Frisk beton kan hældes i en form og tager tid at hærde til et stenlignende materiale. Det tager op til syv dage for beton at nå størstedelen af dets styrke og skal have særlig opmærksomhed på hærdning for at undgå revner eller kapacitetsreduktion. Beton er meget alsidig og er mit valg til materiale til applikationer, der kræver en kombination af styrke og holdbarhed. For eksempel er beton et fremragende materiale til at bygge fundamenter, hvor vægten af strukturen møder jorden. Dette kræver styrke til at bære lasten og også holdbarhed til at modstå kontakten med den omgivende jord.

Beton er meget stærk, når den udsættes for kompressionsspændinger, men har begrænset trækstyrke. Kombineret med armeringsjern er armeret beton stærkere og mere velegnet til en lang række strukturer såsom høje bygninger i flere etager, broer, veje, tunneler og så mange andre applikationer.

Stål

Stål er et af de stærkeste byggematerialer til rådighed med fremragende styrke kapacitet i både spænding og kompression. På grund af dets høje styrke / vægt-forhold er det ideelt til strukturelle rammer for høje bygninger og store industrianlæg. Konstruktionsstål fås i standardformer, f.eks. Vinkler, I-bjælker og C-kanaler. Disse former kan svejses sammen eller forbindes ved hjælp af bolte med høj styrke til at bygge strukturer, der er i stand til at modstå store kræfter og deformationer.

Stål er et relativt dyrt byggemateriale, så det er bygningsingeniørens ansvar at vælge økonomiske størrelser og former i henhold til de faktiske belastninger på bygningen for at undgå overdesign.

På grund af de højere stålomkostninger er der mange der prøver at  reducere vægten og størrelsen på nogle af stålelementerne i strukturen. Dette kan gøres, hvis belastningerne kan reduceres på elementerne eller yderligere lodrette understøtninger kan indføres. Installation af stål er mindre tidskrævende sammenlignet med beton og kan installeres i alle typer miljøer.

Træ

Træ er blevet brugt som byggemateriale i tusindvis af år, og hvis det vedligeholdes ordentligt, kan det vare i hundrede år. Det er en let tilgængelig og økonomisk billigt naturressource med en let vægt og meget bearbejdelig. Det giver også god isolering fra kulden, hvilket gør det til et fremragende byggemateriale til boliger og kontorer.

Træstykker, der anvendes i konstruktionen, er maskinhøvlet og savet i visse dimensionelle specifikationer. Dimensionelt tømmer findes i bredt tilgængelige sektioner som 2 ”x4”, 2 ”x6” osv. Dette bruges ofte til konstruktion af vægge og gulve. Tro det eller ej, er en 2 ”x4” faktisk 1 ½ ”bred x 3 ½” høj. Træ der kommer i større dimensioner bruges ofte til at konstruere rammerne til store strukturer såsom broer og bygninger i flere etager. Konstrueret træ er en anden type træ, der anvendes i konstruktionen, og som består af forskellige former for træ limet sammen for at danne et kompositmateriale, der er egnet til specifikke konstruktionsanvendelser. Eksempler på konstrueret træ er limet lamineret træ, krydsfiner og fiberplader.

På grund af sin lave vægt er træ ikke det mest egnede byggemateriale til at bære tungere belastninger og ikke ideel til lange spændvidder. Træ bruges sjældent til fundamenter og kældervægge, da det skal behandles under tryk på grund af dets kontakt med jord / fugt, hvilket kan være ret dyrt. I et træindrammet hus er fundamentet og kældervæggene normalt konstrueret med armeret beton.

Murværk

Murkonstruktion bruger individuelle enheder til at bygge strukturer, der bruges normalt mørtel til at binde enhederne sammen. Det mest almindelige materiale er betonblokke med lodret stålarmering, hvis det kræves. Murværk er stærkt til at modstå kompressionsbelastninger / spændinger, hvilket gør det ideelt at bruge til konstruktion af bærende vægge. Andre murede materialer inkluderer mursten, sten og glasblok. Murværk er et meget holdbart og brandsikkert materiale, men det kan være følsomt over for mørtel og kvalitet.

Der har været en stigning i brugen af ​​murværk som bærende vægge til design af flere etagers bygninger. Det strukturelle system består typisk af betongulve understøttet af en kombination af murværk og armeret betonvægge afhængigt af antallet af etager og belastningen på væggene. Murvægge med vinduer eller åbninger har brug for vandrette bjælker for at spænde vægten af ​​væggen. Murværk er ikke så imødekommende for store åbninger i vægge som beton eller stålindramning er, men det kan være et økonomisk valg, hvis indramnings- og åbningsstørrelserne er rimelige, og længden af ​​vægsegmenter ikke er for korte.

Bærende murvægge kan stables oven på hinanden for at bygge bygninger i flere etager. Belastningen på murens mur på første sal er akkumuleringen af ​​al vægten af ​​gulvene over den. Derfor skal den nederste etages væg være stærkere end de øverste etages vægge. Dette kan opnås ved at forstærke hulrummene i de nederste murvægge med stålstænger og betonmørtel. Flere stålstænger og tættere afstand mellem fugede kerner svarer til stærkere murvægge. Hvis en bærende murvæg ikke strækker sig helt ned til fundamentet på grund af påkrævede åbninger såsom parkeringpaldser, kræves store beton- eller ståloverføringsbjælker for at understøtte væggen over åbningen.

Der er meget mere, der kan dækkes om emnet byggematerialer, men forhåbentlig giver dette dig en god forståelse af hvert af de store materialer og de applikationer, der passer bedst til hver af dem.

Follow Along

Class aptent taciti sociosqu ad litora torquent per conubia nostra, per inceptos himenaeos. Sed molestie, velit ut eleifend sollicitudin, neque orci tempor nulla, id sagittis nisi ante nec arcu.

Free Courses

Duis egestas aliquet aliquet. Maecenas erat eros, fringilla et leo eget, viverra pretium nulla. Quisque sed augue tincidunt, posuere dui tempor.

Premium Courses

Duis egestas aliquet aliquet. Maecenas erat eros, fringilla et leo eget, viverra pretium nulla. Quisque sed augue tincidunt, posuere dui tempor.

Ready to get started?

Get in touch, or create an account