Существует много видов строительных материалов, используемых в строительстве, таких как бетон, Сталь, дерево и каменная кладка. Каждый материал обладает различными свойствами, такими как вес, прочность, долговечность и стоимость, что делает его пригодным для определенных видов применения. Выбор материалов для строительства основан на затратах и эффективности для сопротивления нагрузкам и напряжениям, действующим на конструкцию. Как инженер-строитель, я работаю со своими клиентами, чтобы определить тип материалов, используемых в каждом проекте, в зависимости от размера и назначения здания.
Производство строительных материалов — это хорошо зарекомендовавшая себя и стандартизированная отрасль, способная обеспечить надежную поставку высококачественных материалов для наших конструкций.Производство конструкционных строительных материалов https://info-tses.kz/stroitelstvo/dlya-chego-ispolzuyut-stroitelnye-materialy проходит процедуры контроля качества, которые включают инспекцию и испытания в соответствии с национальными стандартами и научными методами испытаний.
Частью обязанностей инженера-строителя является подготовка спецификаций проекта, включая все строительные материалы и применимые стандарты и положения, которые необходимо соблюдать. Это важнейшая часть любого проекта по определению качества и свойств используемых материалов.
Строительные материалы обычно можно разделить на две категории: природные строительные материалы, такие как камень и дерево, и искусственные строительные материалы, такие как бетон и сталь. Обе категории обычно требуют определенного уровня подготовки или обработки перед использованием в строительных целях. Ниже приведен список материалов, которые я чаще всего использовал в проектах инженерного консалтинга.
| Тип материала | Прочность образца на сжатие в виде силы (Ньютон) на единицу площади (мм 2) | |
| Сталь | 300 МПа* | |
| Бетон | 25 МПа* | |
| Каменная кладка | 10 МПа* | |
| Дерево | Параллельно зерну | 5 МПа* |
| Перпендикулярно зерну | 3,5 МПа* | |
* МПа: мега Паскаль или Н/мм 2
Бетон:
Бетон — это композитный материал, изготовленный из смеси цемента, заполнителей, таких как песок и щебень, и воды. Свойства бетона зависят от соотношений, используемых при проектировании смеси. Поэтому для поставщиков бетона является стандартной практикой предоставлять свойства материала и результаты испытаний для каждого бетонного участка.
Свежий бетон можно заливать в формы, чтобы придать ему любую форму или форму, и требуется время, чтобы затвердеть в материал, похожий на камень. Бетону требуется до 7 дней, чтобы достичь максимальной прочности, и ему потребуется особое внимание к отверждению, чтобы избежать растрескивания или снижения прочности. Бетон очень универсален и является моим основным материалом для применений, требующих сочетания прочности и долговечности. Например, бетон является отличным материалом для строительства фундаментов, где вес конструкции соприкасается с грунтом. Это требует прочности, чтобы выдерживать нагрузку, а также долговечности, чтобы выдерживать контакт с окружающей почвой.
Бетон очень прочный при воздействии напряжений сжатия, однако он хрупкий и имеет ограниченную прочность на растяжение. В сочетании со стальной арматурой железобетон прочнее и лучше подходит для широкого спектра конструкций, таких как высокие многоэтажные здания, мосты, дороги, туннели и многие другие.
Сталь:
Сталь является одним из самых прочных строительных материалов, доступных с превосходной прочностью как на растяжение, так и на сжатие. Благодаря высокому соотношению прочности и веса, он идеально подходит для несущих конструкций высотных зданий и крупных промышленных объектов. Конструкционная сталь доступна в стандартных формах, таких как уголки, двутавровые балки и С-образные швеллеры. Эти формы могут быть сварены вместе или соединены с помощью высокопрочных болтов для создания конструкций, способных выдерживать большие нагрузки и деформации.
Сталь является относительно дорогим строительным материалом, поэтому инженер-строитель несет ответственность за выбор экономичных размеров и форм в соответствии с фактическими нагрузками на здание, чтобы избежать чрезмерного проектирования. Из-за более высокой стоимости стали я часто получаю вопросы от наших клиентов, спрашивающих, есть ли способ уменьшить вес и размеры некоторых стальных элементов конструкции. Это может быть сделано, если можно уменьшить нагрузки на элементы и / или ввести дополнительные вертикальные опоры. Монтаж из стали занимает меньше времени по сравнению с бетоном и может быть установлен в любых условиях.
Дерево:
Древесина использовалась в качестве строительного материала на протяжении тысячелетий и при правильном уходе может прослужить сотни лет. Это легкодоступный и экономически целесообразный природный ресурс с небольшим весом и высокой обрабатываемостью. Он также обеспечивает хорошую изоляцию от холода, что делает его отличным строительным материалом для домов и жилых зданий.
Деревянные заготовки, используемые в строительстве, строгаются на станке и распиливаются по определенным размерам. Габаритные пиломатериалы поставляются в широко доступных сечениях, таких как 2 ”x4”, 2 ”x6” и т.д. Это обычно используется при возведении стен и полов. Хотите верьте, хотите нет, но 2 ”x4” на самом деле 1 ½ ”в ширину и 3 ½ ”в высоту. Древесина больших размеров называется брусом или балками и обычно используется для изготовления каркасов больших конструкций, таких как мосты и многоэтажные здания. Инженерная древесина — это еще один вид древесины, используемый в строительстве, который состоит из различных видов древесины, склеенных вместе, образуя композитный материал, подходящий для конкретных строительных применений. Примерами искусственной древесины являются клееная ламинированная древесина (клееный брус), фанера и древесноволокнистые плиты.
Из-за своего легкого веса дерево не является самым подходящим строительным материалом для выдерживания более тяжелых нагрузок и не идеально подходит для больших пролетов. Древесина редко используется для фундаментов и стен подвалов, так как она нуждается в обработке давлением из-за ее контакта с почвой / влагой, что может быть довольно дорогостоящим. В деревянном каркасном доме фундамент и стены подвала обычно строятся из железобетона.
Каменная кладка:
При строительстве каменной кладки используются отдельные блоки для создания конструкций, в которых обычно используется раствор для соединения блоков вместе. Наиболее распространенным материалом, который я использую при проектировании каменных конструкций, является бетонный блок с вертикальным стальным армированием, если требуется. Каменная кладка устойчива к сжимающим нагрузкам / напряжениям, что делает ее идеальной для использования при возведении несущих стен. Другие кладочные материалы включают кирпич, камень и стеклоблок. Каменная кладка — очень прочный и огнестойкий материал, однако он может быть чувствителен к раствору и качеству изготовления.
В моем офисе наблюдается увеличение использования каменной кладки в качестве несущих стен при проектировании многоэтажных зданий. Структурная система обычно состоит из бетонных полов, опирающихся на сочетание каменной кладки и железобетонных стен, в зависимости от количества этажей и величины нагрузки на стены. Для кладки стен с окнами или проемами необходимы горизонтальные балки или перемычки, чтобы распределить вес стены над проемом. Каменная кладка не так приспособлена к большим отверстиям в стенах, как бетонный или стальной каркас, но может быть экономичным выбором, если размеры каркаса и проема приемлемы, а длина сегментов стены не слишком мала.
Несущие кирпичные стены можно укладывать друг на друга для строительства многоэтажных зданий. Нагрузка на кладочную стену первого этажа — это накопление всего веса этажей над ней. Поэтому стена нижнего этажа должна быть прочнее стен верхнего этажа. Этого можно добиться, укрепив пустоты в нижней кладке стен стальными прутьями и бетонным раствором. Большее количество стальных стержней, меньшее расстояние между заполненными цементом стержнями, равно более прочной кладке стен.