介绍
在史前时期人们建造简单的庇护所,以保护自己免受恶劣天气,食肉动物,和其他人类。随着时间的流逝,他们更多地了解了建筑材料和方法,人类开始构建第一个小屋,然后城堡和教堂,最终摩天大楼和工厂。
人类的建筑技巧今天从高楼大厦的建设,如110层的西尔斯大厦(现在叫威利斯大厦)在芝加哥,庞大的结构,如华盛顿五角大楼,特区建筑工人也创造了无数的独栋房屋,公寓,学校,医院和其他专业结构。科学的设计和创造建筑体系结构。
建筑行业的变化
建筑业是一个强壮的巨人。总计超过1000亿美元,每年项目仅在美国。建筑商人的最大群工艺工人。
大规模生产方法在住房和城乡建设厅了解了二战期间带来了在战后建筑新时代。工程师开始使用更多的权力工具和设备。巨大的起重机的使用消除了艰苦的工作中移动砖、砂浆和水泥高楼大厦从地板到地板上。方法预制建筑组件开发,许多类型的结构组件,如pre-hung门和楼梯制造,有利于大规模生产在工厂和运到建筑工地。除了施工新技术,新的建筑材料如铝墙板、有色玻璃窗口面板,和层压木梁,在战后开始流行。
住宅建设
大多数标准框架的独栋房子,木材建设。公寓和公寓通常建造的砖、混凝土或砌体。
基础和底层地板
通常由水泥基础块,煤渣块或灌浇混凝土。他们必须妥善铺设防止下沉,转移,开裂,或者允许过多水分进入,并可能损害结构完成。
首先,混凝土地基涌入形式。基础必须延长冰冻线以下的地面霜不会导致这样起伏和裂纹。的宽度和厚度的基础是由建筑的重量和土壤的性质。在美国大多数建筑规范要求混凝土基础,虽然木木材的防腐处理基础被允许在某些领域。
当混凝土用于基础墙,涌入形式放在立足点。表单然后担保的基础上拟合到一个狭窄的槽底脚的长度。的立足点和基础墙有时倒在一个操作,包括钢筋棒加强墙壁。基础墙也可以制成的空心混凝土砌块与砂浆。为了增加强度,增强棒可能通过满砂浆块和空间。螺栓是放在潮湿的混凝土基础。混凝土硬化后,长度的木材,叫做西尔斯,固定螺栓,锚定房子的基础。
在房屋没有地下室或爬行空间,基础墙之间的地区可能是一个连续的混凝土板。房屋板大多是在温暖的气候,在外面不要温度经常低于冻结。在板坯制备、底土首先覆盖着填满沙子,石头,砾石或三者的混合物。这一层是防水膜覆盖,也许一张聚乙烯塑料。绝缘材料和金属加强棒或钢丝网铺设在膜,然后在上面浇捣。
在房子有地下室或空间,木材搁栅扩展到基础墙作为基础底层地板装饰。在大多数类型的框架,托梁对接与托梁头,或长度的木材放在边缘沿着墙壁周围的基石完全的基础。
在一些房屋,支持钢托梁和梁可能,通常我束。木托梁通常有交叉连接,或光条木材钉斜搁栅之间分发他们的体重。
框架
框架为单层或双层结构可以由2英寸4英寸的木材2×4。重木材用于承载搁栅头在门窗,楼梯特约记者,屋顶椽子,地板托梁和其他支持结构。
平台框架建设
在平台框架结构,系统通常用于住宅建设今天,框架结构是类似的地板水平。通常始于底板块,2×4,沿着墙壁和钉在底层地板铺设到搁栅头。钉2×4木材从底部板钉直立。他们延长地板的基础之上,加上水平的2×4集,称为双顶盘子。
在墙壁,钉切口让带光的木材,函数为左右括号。经常fire-stopping或fire-blocking材料短木头碎片,石膏板,或矿物或玻璃纤维置于钉,搁栅或椽子。
大规模生产框架
木结构建筑的建筑传统上被切割和组装到位,一块一块的,在工作现场。然而现在,其他技术经常被使用。例如,壁板或框架,可能在单位建造建筑物的使用已安装好的底层地板作为装配区。
底部的部分只能由板、钉、双顶盘子,或者他们可能包括保温板、墙板和其他墙部分。整个墙框架组装时,工作人员提出了部分到直立位置,帧是钉。木材框架通常是按规格裁剪的快速装配或预制单位打包回家。
屋面
屋顶为防止雨、雪、阳光,风,和极端的温度。他们已经以各种各样的形式和分类根据形状。最常见的山墙,髋关节、踝关节,棚,折线形,平屋顶。
在一个倾斜的屋顶,比如三角形屋顶,屋顶的峰值是由长水平长度的木材称为角椽。椽子斜面梁的两侧向下延伸到其他的双顶盘子周围的墙壁。椽子是双顶钉板在墙上钉。环梁有时被钉在反对椽的两端,以增加刚性。
屋顶桁架,预制椽子组装成三角形或弓形状与十字支撑,今天被用于许多房子。衬板由1-by-4-inch或1-by-6-inch胶合板板钉水平或斜桁架或椽子,覆盖整个屋顶。绝缘板可以应用在大型表板。金属闪光钉在烟囱和屋顶的任何山谷来帮助防止水渗入。
可用的各种类型的屋顶覆盖物,带状疱疹是最受欢迎的之一。这些都是小的部分屋顶材料钉在重叠的行或模式。带状疱疹是由沥青等材料,粘土瓦、混凝土砖、木头、石板、玻璃纤维和金属。
外墙
传统住宅的外墙支持结构的重量,但是一个立面通常必须添加给住宅一个有吸引力的外观。这些可以增加之前,外墙必须关闭。房屋的建造标准木框架板钉钉。这个外壳可能是长度的平坦的木材,张胶合板或组合板。衬板增加了强度并隔离。蒸汽屏障应用于墙防止通道和水分凝结,这可能会破坏结构。Asphalt-impregnated防潮纸、推出和钉板,是一个典型的障碍。也使用的塑料或金属箔。这些可能会叠层板。
绝缘材料,通常是玻璃纤维或矿物羊毛,应用于卷、毯子、或钉之间的松散形式。打包绝缘系装订的钉枪。
一旦完成这一切,外站可以安装衬板和蒸汽屏障。建筑商可以应用几种类型的材料,如砖单板,支持,和带状疱疹,外表面。站可能是由森林如雪松或从铝、塑料、钢铁、或灰泥(纹理粗糙的完成的水泥、沙子、石灰)。应用填隙周围门窗密封他们对天气,和油漆或涂料应用于木材表面。
内墙
内墙的许多美好的家庭在美国和其他国家的西半球曾经石膏胶凝材料做的。石膏胶凝材料,建筑石膏粉形式与水混合,然后应用这个混合物板条由金属丝网或石膏。
今天石膏板,石膏板,是最常用的。它由遵循面板的石膏夹在厚重的纸张或其他表面材料。干墙部分螺纹或直接钉钉,与面板之间的接缝密封化合物和多孔纸或塑料胶带覆盖给完成的石膏板表面光滑。其他内陆面板是木制的,胶合板或组合板。(另请参阅石膏墙板。)
地板
在铺设地板,一层大张胶合板或组合板安装在地板下的粗地板之上。这样做是为了覆盖的山脊和接缝粗地板,并提供一个表面光滑的地板。
地板和地毯是由各种各样的材料。木地板涂有清漆此后一直流行的框架结构最初发达。其他地板覆盖物包括乙烯基表或瓦片、沥青、橡胶、陶瓷、石材、地毯。有些地板这些材料的组合。
管道、通风和布线
可以安装的管道管道加热和布线,可用于电气设备由当地建筑规范控制。例如,管道只能建造镀锌钢或铜、黄铜、或塑料管材。
管道和电线隐藏在墙壁和地板或在阁楼,地下室,或爬行空间。所有这一切之前必须在厨房,浴室,洗衣房设备可以安装。
供热单位今天最受欢迎的中央熔炉,通常燃烧气体或燃油。大多数家庭的墙壁和地面热量传播通过金属板管,去开口,称为寄存器,每个房间。另请参阅加热和通风)。
在家里被热水加热系统,加热水通过管道循环散热器或踢脚板推进。热泵是电动的空调单位,用于加热和冷却。加热的气流逆转,用于冷却的方式外泵冷却空气和排放的热量从而吸收。
自1960年代以来,当能源价格开始飙升,对太阳能的兴趣也在增长。太阳能收集器,设备,吸收太阳的热量和再辐射它立即到家里或存储在以后使用,已被证明有用的住宅热水加热,特别是在温暖的气候。
其他类型的建筑
建筑设计制造,加工,存储,或出售的商品通常必须构造的材料比用于家庭住所重得多。结构坚固也需要在大型办公楼,在学校和医院等体制结构。
许多问题必须由设计工程师在施工开始之前解决了大型建筑。必须考虑的因素包括恒载、或建筑及其附件的重量,和活载,或负载的建筑将受到除了自己的体重。应力和应变;扭转或扭曲;和剪切或力,会导致变形通过滑动动作,是必须考虑的其他因素。他们是由数学公式或实际测试。可能的地震的影响,或地震活动也必须被评估。
基础和框架
广泛的土力学研究基金会是铺设前必须对摩天大楼。关于地面是由钻井或钻孔土样和发射声波,电流通过土壤。
基础桩长列通常由钢或creosote-impregnated波兰人,被打桩机捣碎深入地面。大多数这些机器使用操作空气压力巨大的锤子,尽管最近开发的模型驱动桩通过应用一个恒定的振动。这些更新的驱动程序是安静的,不产生冲击波。
地基土也可能使刚性包装下来与重型机器或浆液流动,水混凝土,进入土壤中的空洞和空格。沉箱,贝壳的木材、钢铁、或混凝土,经常深入ground-usually基岩或一些公司群充满了钢筋混凝土。他们是作为支柱支持立足点。
大型建筑物的框架是由沉重的耐火材料,如钢结构或钢筋混凝土。混凝土结合钢也用于屋顶和室内墙壁,地板和天花板。这些具体的元素都是预制预应力和由吊车放置到位。然而,最具体涌入在建筑工地。滑动形式,这可能是下跌(或画)向上,每个部分的墙变硬,帮助加速建设摩天大楼。
几种类型的钢框架用于轻型建筑的建设。墙上的框架就是一个例子,它允许一个建筑的重量是进行其外部和内部的墙壁,在住宅。这种方法用于建筑的三个故事或更少。
摩天大楼是采用钢骨架框架,它支持整个建筑的重量。功劳发明通常是给这种类型的结构威廉姆勒巴伦詹尼,家庭保险计划所建造的1884 - 85年期间在芝加哥。
大跨度框架分配加载大型屋顶区域通过使用梁,桁架,拱门,刚性框架,或cantilever-suspension跨越。悬臂过剩的墙壁和分配和平衡负载两端。钢的帖子往往包含在耐火赤陶或混凝土。这种抑制高温下扭曲。
一个钢框架由螺栓连接在一起,铆接或焊接。新方法允许部分加入了紧固件,联锁和密封的锤子的打击。
起重机和吊杆用于提升钢梁和其他材料各种地板的水平。一些吊杆固定在结构和跳,或重新定位,通过一个过程吊杆电梯上面的地板上。
有时一个中央支持服务钢铁和混凝土的核心是包含在高楼大厦。这个核心包含电梯等动力设备、管道、电缆和楼梯。核心是建立第一,剩下的建筑是围绕核心。嵌入在一些核心永久钢电缆,帮助周围的结构。
non-load-bearing外部地区现代高层建筑被称为幕墙。这些大片是由玻璃和其他装饰材料如钢、铝和塑料。
二战后,prefabricators作为完整的模块化单元构造的单间公寓。起重机,然后组建了公寓,一个在另一个之上,到更大的建筑物。这样的建筑不再是受欢迎的。
直升飞机被用来运输和到位一些建筑组件,但这也限制了使用因为巨大的重量。有时预制钢楼梯单位被放置在另一片之上,给工人更容易访问结构。
桁架和圆顶
在体育馆、教堂、商店和工厂,内陆地区通常保持清晰的职位或支持墙。桁架和拱门的木头、金属或混凝土用于跨度大开放区域和支持屋顶。
桁架,许多现代建筑,如体育场馆、钢筋混凝土穹顶,塑料,玻璃,铁和铝。穹顶可能形成不同的几何模式。在美国圆顶屋顶是著名的为他们的使用在封闭巨大的体育场。第一个是休斯敦巨蛋体育馆,在1965年完成。其他包括新奥尔良Superdome体育会展中心,西雅图Kingdome,底特律的带到。
积木式结构
模块化建设,或模块化的衡量,是一个系统在建筑设计,其给定图尺寸的倍数。模块化测量简化了生产标准建筑组件和材料的问题,将在各种各样的应用程序组合在一起。
美国国家标准协会促进模块基于一个三维网格与4英寸的间距。合作建筑师设计建筑物材料尺寸4英寸的倍数。例如,线性尺寸可能是8英寸(20厘米),或5英尺(1.5米)——4英寸整除。
更多的阅读
贝茨,R.L.石、黏土、玻璃:如何发现和使用的建筑材料(Enslow, 1987)。埃里森,唐纳德·c·等。建筑:材料和类型的建设,6日。(威利,1987)。弗林特,俄国人。让我们建造一座房子(理想,1990)。沼泽,点说明字典的(威利,1986)。罗宾斯,肯。盖房子(麦克米兰,1983)。木材、莱斯利。我的房子(牛津,1988)。