UNDERSTAND BUILDING CONSTRUCTION
混凝土框架結構
混凝土框架結構是國際上非常常見的——或者可能是最常見的現代建築類型。 顧名思義，這種類型的建築由混凝土框架或骨架組成。該框架的水準構件稱為梁，垂直構件稱為柱。人類在稱為平板的混凝土平面上行走（參見頁面底部的圖 2，了解框架結構的每個主要部分的圖示）。其中，柱子是最重要的，因為它是建築物的主要承載元件。 如果你損壞建築物中的梁或板，這只會影響一層，但損壞柱子可能會導致整個建築物倒塌。
當我們在建築行業中說混凝土時，我們實際上是指鋼筋混凝土。它的全稱是鋼筋水泥混凝土，簡稱 RCC。RCC 是包含鋼筋的混凝土，稱為鋼筋或鋼筋。這種組合效果很好，因為混凝土的抗壓性非常強，易於現場生產，而且價格低廉，而鋼材的抗拉力非常強。要製造鋼筋混凝土，首先要製造一個稱為模板的模具，該模具將容納液態混凝土，並賦予其所需的形狀和形狀。然後查看結構工程師的圖紙，並放置在鋼筋中，然後使用電線將它們系在適當的位置。捆綁的鋼筋稱為鋼筋籠，因為它的形狀像一個。
一旦鋼筋到位，就可以開始準備混凝土了達到水準。混凝土將在幾個小時內變硬，但需要一個月才能達到其全部強度。因此，它通常被支撐到那個時期。在此期間，混凝土必須進行固化，或在其表面加水，以便內部的化學反應正常進行。
制定準確的「配方」或每種成分的比例，本身就是一門科學。它被稱為混凝土配合比設計。一個好的混合設計師將從混合所需的屬性開始，然後考慮許多因素，並製定出詳細的混合設計。現場工程師通常會為不同的目的訂購不同類型的混合物。例如，如果他在難以觸及的區域澆築薄混凝土牆，他會要求使用流動性強而不堅硬的混合物。這將使液態混凝土通過重力流入模板的每個角落。然而，對於大多數建築應用，使用標準混合物。
標準混合料的常見示例是 M20、M30、M40 混凝土，其中數字是指，以 n/mm2 或牛頓每平方毫米為單位的混凝土強度。因此，M30 混凝土的抗壓強度為 30 n/mm2。標準混合也可以指定最大聚合大小。骨料是混凝土中使用的石屑。如果工程師指定 M30 / 20 混凝土，他想要最大骨料尺寸為 20 毫米的 M30 混凝土。他不想要強度在 20-30 n/mm2 之間的混凝土，這在世界某些地方是一種常見的誤解。
所以結構實際上是一個構件的連接框架，每個構件都牢固地連接在一起。在工程術語中，這些連接稱為矩連接，這意味著兩個構件彼此牢固連接。還有其他類型的連接，包括鉸接連接，用於鋼結構，但混凝土框架結構在 99.9% 的情況下具有彎矩連接。該框架變得非常堅固，並且必須抵抗建築物在其生命週期中作用的各種負載。
這些負載包括：
靜載：來自建築物本身的重量的建築物的向下力，包括結構元件、牆壁、外牆等。
活荷載：來自居住者及其財產（包括家具、書籍等）的預期重量對建築物的向下力。通常，這些載荷在建築規範中有所規定，結構工程師必須設計建築物以承載這些或更大的載荷。這些負載會隨著空間的使用而變化，例如住宅、辦公室、工業等等。規範通常要求住宅的活荷載至少約為 200 kg/m2，辦公室為 250 kg/m2，工業為 1000 kg/m2，與 1T/m2 相同。這些活荷載有時稱為外加荷載。
動態負載：這些通常發生在橋樑和類似的基礎設施中，是由交通產生的負載，包括制動和加速負載。
風荷載：這是一個非常重要的設計因素，尤其是對於高層建築或表面積較大的建築。建築物的設計不是為了抵禦日常的風力條件，而是每 100 年左右可能發生一次的極端條件。這些被稱為設計風速，並在建築規範中指定。建築物通常需要抵抗 150 kg/m2 的風力，當乘以建築物的表面積時，這可能是一個非常重要的力。
地震荷載：在地震中，地面在水平和垂直方向上都強烈地震動了建築物，就像在牛仔競技運動中一匹猛衝的馬震動了騎手一樣。這可能導致建築物分崩離析。建築物越重，施加在其上的力就越大。重要的是要注意，風和地震都會對建築物施加水平力，這與它通常抵抗的重力不同，重力方向是垂直的。
混凝土框架位於地基上，將力從建築物和建築物上轉移到地面。
混凝土框架結構的其他一些重要組成部分是：
剪力牆是高層建築中重要的結構構件。 剪力牆本質上是非常大的柱子——它們可以很容易地測量出 400mm 厚 x 3m 長——使它們看起來像牆而不是柱子。 它們在建築物中的作用是幫助處理建築物上的水平力，例如風荷載和地震荷載。 通常，建築物會承受垂直載荷 - 重力。 剪力牆也承受垂直荷載。 重要的是要了解它們僅適用於一個方向的水平載荷 - 牆壁的長尺寸軸。 這些在低層結構中通常不需要。
電梯井是垂直的盒子，電梯在其中上下移動 - 通常每個電梯都封閉在自己的混凝土盒子中。 這些軸也是非常好的結構元件，有助於抵抗水平載荷，也可以承受垂直載荷。
混凝土框架建築的牆壁
混凝土框架結構堅固且經濟。 因此，幾乎任何牆壁材料都可以與它們一起使用。 較重的選擇包括磚、混凝土塊或石頭的砌體牆。 較輕的選擇包括由輕鋼製成的干牆隔板或覆蓋有板的木釘。 前者用於需要堅固、安全和隔音的外殼，後者用於需要快速、靈活的輕質隔板。
當使用磚或混凝土砌塊時，通常在整個表面（磚和混凝土）上塗上水泥灰泥，以形成堅硬、持久的飾面。
混凝土框架結構的覆層
混凝土框架建築物可以用任何類型的包層材料包覆。 常見的覆層材料是玻璃、鋁板、石板和陶瓷外牆。 由於這些結構可以設計用於重載，因此甚至可以將它們包裹在磚或石頭的堅固砌體牆中。
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