土木工程专业英语第三单元PPT课件

1,Lesson3ComponentsofABuilding建筑物的组成,Newwordsandphrases:,partitionconverterframeworksurpassexterior1intelopaquedeckcorrugateductancillaryventilateallocateconcealconduitstratificationexhibitcurtainwall幕墙bearingwall承重墙plumbingsystem卫生设备系统airconditioning空气调节,2,4.surpass超过，胜过(1)Tobebeyondthelimit,powers,orcapacityof超过权限、权力或能力(2)Tobeorgobeyondasindegreeorquality在程度或质量上胜过或超过5.exterior外部的，外面的反义词interior内部的ex表示“由.出来,自”之义如：ex-president前任总统14.conceal隐蔽、隐瞒concealsth.fromsb.对某人隐瞒某事如:Heconcealedhisrealmotivesfromme.,Words,3,Materialsandstructuralformsarecombinedtomakeupthevariouspartsofabuilding,includingtheloadcarryingframe,skin,floors,andpartitions.材料和结构形式被组合在一起形成了建筑物的不同部分。包括承重的框架、外墙、楼板层、以及隔墙。Thebuildingalsohasmechanicalandelectricalsystems,suchaselevators,heatingandcoolingsystems,andlightingsystems.建筑物还有机械和电力系统，比如，电梯、供暖制冷系统，照明系统。Thesuperstructureisthatpartofabuildingaboveground,andthesubstructureandfoundation,isthatpartofabuildingbelowground.上部结构是建筑物在地面上的部分,而下部结构以及基础是建筑物的地下部分。super-表示“在.上,加之”之义。superabundant过多的,有余的,ComponentsofABuilding建筑物的组成部分,4,Theskyscraper,owesitsexistencetotwodevelopmentsofthe19thcentury：steelskeletonconstructionandthepassengerelevator.摩天大楼的存在归功于19世纪的两个发展：钢结构施工和载人电梯。SteelasaconstructionmaterialdatesfromtheintroductionoftheBessemerconverterin1855.钢材作为一种建筑材料是始于1855年贝色麦转炉炼钢法的引入。GustaveEiffel(1832-1923)introducesteelconstructioninFrance.工程师埃非尔将钢结构施工引入法国。HisdesignsfortheGaleriedesMachinesandtheTowerfortheParisExpositionof1889expressedthelightnessofthesteelframework.他为1889年巴黎博览会设计的机器陈列馆和铁塔表现了钢结构的轻质性。,DevelopmentofHighBuildings高建筑物的发展,5,TheEiffelTower,984feet(300meters)high,wasthetalleststructurebuiltbymanandwasnotsurpasseduntil40yearslaterbyaseriesofAmericanskyscrapers.埃非尔铁搭高达300m，是当时人类修建的最高的结构，直到40年后，其高度才被美国的一系列的摩天大楼超过。ThefirstelevatorwasinstalledbyElishaOtisinadepartmentstoreinNewYork,in1857.第一部电梯是由美国人奥的斯在1857年安装在纽约的一座商场里。In1889,EiffelinstalledthefirstelevatorsonagrandscaleintheEiffelTower,whosehydraulicelevatorscouldtransport2,350passengerstothesummiteveryhour.1889年，埃非尔首次在埃非尔铁塔上安装大型升降机，这种液压式升降机每小时可以运送2350位乘客到最高点。,DevelopmentofHighBuildings高建筑物的发展,6,EiffelTower,7,Untilthelate19thcentury,theexteriorwallsofabuildingwereusedasbearingwallstosupportthefloors.直到19世纪晚期，建筑物的外墙都还是用作承重墙体，以承受楼板传递的荷载。Thisconstructionisessentiallyapostandlinteltype,anditisstillusedinframeconstructionforhouses.这种建筑本质上就是柱和过梁的组合类型，它仍然被用在房屋的框架结构中。Bearing-wallconstructionlimitedtheheightofbuildingsbecauseoftheenormouswallthicknessrequired;forinstance,the16-storyMonadnockBuildingbuiltinthe1880sinChicagohadwalls5feet(1.5meters)thickatthelowerfloors.承重墙体限制了建筑物的高度，因为墙体的厚度要求很厚；比如，1891年芝加哥建成的16层高的蒙诺那克大楼，其底层的外墙厚度达到1.5m。,Load-CarryingFrame承重框架,8,MonadnockBuildinginChicago,9,In1883,WilliamLeBaronJenney(1832-1907)supportedfloorsoncast-ironcolumnstoformacage-likeconstruction.在1883年，詹尼将楼板设置在铸铁柱上形成一个像笼子一样的建筑物。Skeletonconstruction,consistingofsteelbeamsandcolumns,wasfirstusedin1889.框架建筑，由钢梁和柱组成，最早运用于1889年。Asaconsequenceofskeletonconstruction,theenclosingwallsbecomeacurtainwallratherthanservingasupportingfunction.随框架建筑出现的一个产物就是围护墙体成了“幕墙”，不再起承重的功能。Masonrywasthecurtainwallmaterialuntilthe1930s,whenlightmetalandglasscurtainwallswereused.二十世纪三十年代以前都是采用砖石作为幕墙材料，此后都是用轻型金属和玻璃作为幕墙材料。,Load-CarryingFrame承重框架,10,Aftertheintroductionofthesteelskeleton,theheightofbuildingscontinuedtoincreaserapidly.随着钢结构的引入，建筑物的高度迅速增加。AlltallbuildingswerebuiltwithaskeletonofsteeluntilWorldWarII.直到二次世界大战，所有的高层建筑都采用钢结构。Afterthewar,theshortageofsteelandtheimprovedqualityofconcreteledtotallbuildingsbeingbuiltofreinforcedconcrete.战后，钢材的短缺和混凝土质量的改进，促使高层建筑采用钢筋混凝土。MarinaTowers(1962)inChicagoisthetallestconcretebuildingintheUnitedStates；itsheight588feet(179meters)isexceededbythe650-foot(198-meter)PostOfficeTowerinLondonandbyothertowers芝加哥的Marina塔是美国最高的混凝土建筑；它的高度（179m）被伦敦的邮政大楼（198m）和其它的塔超过了。,Load-CarryingFrame承重框架,11,MarinaTowersandPostOfficeTower,12,Achangeinattitudeaboutskyscraperconstructionhasbroughtareturntotheuseofthebearingwall.对于摩天大楼态度的改变，使得人们又回到了对承重墙体的使用。InNewYorkCity,theColumbiaBroadcastingSystemBuilding,designedbyEeroSaarinenin1962,hasaperimeterwallconsistingof5-foot(1.5-meter)wideconcretecolumnsspaced10feet(3meters)fromcolumncentertocenter.在纽约市，埃诺沙里宁设计的哥伦比亚广播大楼，有一片墙体是由宽度为1.5m，柱距为3m的混凝土柱子组成。Thisperimeterwall,ineffect,constitutesabearingwall.这片墙体实际上形成了一个承重墙体。,Load-CarryingFrame承重框架,13,Onereasonforthistrendisthatstiffnessagainsttheactionofwindcanbeeconomicallyobtainedbyusingthewallsofthebuildingasatube;theWorldTradeCenter,buildingsareanotherexampleofthistubeapproach.这种趋势出现的一个原因就是将建筑物作为一个筒体，可以更经济的利用外边的墙体抵御风荷载的作用。世贸中心就是利用筒体的一个例子。Incontrast,rigidframesorverticaltrussesareusuallyprovidedtogivelateralstability.与之对比，刚性框架或垂直桁架体系通常提供侧向稳定性。,Load-CarryingFrame承重框架,14,Theskinofabuildingconsistsofbothtransparentelements(windows)andopaqueelements(walls).建筑物的外墙由透明部分（窗户）和不透明部分（实墙）组成。Windowsaretraditionallyglass,althoughplasticsarebeingused,especiallyinschoolswherebreakagecreatesamaintenanceproblem.窗户是传统的玻璃，尽管也采用塑料，特别是在学校，打碎玻璃常引起维修方面的问题。Thewallelements,whichareusedtocoverthestructureandaresupportedbyit,arebuiltofavarietyofmaterials:brick,precastconcrete,stone,opaqueglass,plastics,steel,andaluminum.实墙用于结构的维护以及承重，可以用各种各样的材料：砖，预制混凝土，石头,不透明物玻璃，塑料，钢和铝。Woodisusedmainlyinhouseconstruction;itisnotgenerallyusedforcommercial,industrial,orpublicbuildingsbecauseofthefirehazard.木材主要用于住宅类建筑，商业、工业或其它公共建筑，考虑到火灾的危险性不常使用。,Skin外墙,15,Theconstructionofthefloorsinabuildingdependsonthebasicstructuralframethatisused.楼板层的施工取决于所采用的基本结构框架。Insteelskeletonconstruction,floorsareeitherslabsofconcreterestingonsteelbeamsoradeckconsistingofcorrugatedsteelwithaconcretetopping.在钢结构中，楼板层可以是放置在钢梁上的混凝土平板也可以是波纹钢组成的楼板，面层是混凝土。Inconcreteconstruction,thefloorsareeitherslabsofconcreteonconcretebeamsoraseriesofcloselyspacedconcretebeams(ribs)intwodirectionstoppedwithathinconcreteslab,givingtheappearanceofawaffleonitsunderside.在混凝土结构中，楼板层可以是放置在混凝土梁上的平板（密肋楼盖），也可以是井字梁楼盖，底部看来很象华夫饼干。,Floors楼板层,16,Thekindoffloorthatisuseddependsonthespanbetweensupportingcolumnsorwallsandthefunctionofthespace.这种楼板结构形式取决于支撑的柱或墙的跨度以及空间的功能。Inanapartmentbuilding,forinstance,wherewallsandcolumnsarespacedat12to18feet(3.7to5.5meters),themostpopularconstructionisasolidconcreteslabwithnobeams.举例来说，在一个公寓建筑物中，墙壁和柱子的跨度是3.7m到5.5m，最受欢迎的是不带梁的混凝土平板。Theundersideoftheslabservesastheceilingforthespacebelowit.平板的下方是下部空间的天花板。Corrugatedsteeldecksareoftenusedinofficebuildingsbecausethecorrugationswhenenclosedbyanothersheetofmetalformductsfortelephoneandelectricallines.办公建筑中常采用波纹钢板，这是因为波纹钢地板的波纹由另一块金属板盖上时，可以形成电话线和电线的管道。,Floors楼板层,17,Amodernbuildingnotonlycontainsthespaceforwhichitisintended(office,classroom,apartment)butalsocontainsancillaryspaceformechanicalandelectricalsystemsthathelptoprovideacomfortableenvironment.现代建筑不仅有功能空间（办公室、教室、公寓），还有用于机械和电力系统的辅助空间，它们帮助提供一个舒适的环境。Theseancillaryspacesinaskyscraperofficebuildingmayconstitute构成，组成25%ofthetotalbuildingarea.一幢摩天办公大厦的辅助空间可能占到总建筑面积的25%。Theimportanceofheating,ventilating,electrical,andplumbing铅管systemsinanofficebuildingisshownbythefactthat40%oftheconstructionbudgetisallocatedtothem.办公建筑中供暖、通风、电力和卫生设备系统占到建筑预算总额的40%显示了其重要性。,MechanicalandElectricalSystems机械和电气系统,18,Becauseoftheincreaseduseofsealed密封的buildingswithwindowsthatcannotbeopened,elaborate详尽说明；变得复杂mechanicalsystemsareprovidedforventilationandairconditioning.因为不能开窗的封闭建筑的使用增加，就只有采用复杂的机械系统来提供通风和空气调节。Ductsandpipescarryfreshairfromcentralfanroomsandairconditioningmachinery.使用管道从中央换气房间（中央风机室）和空气调节机带来新鲜空气。Theceiling,whichissuspendedbelowtheupperfloorconstruction,concealstheductworkandcontainsthelightingunits.天花板，悬挂在上部的楼板层下面，将管道隐藏起来，并在上面安置照明设备。Electricalwiringforpowerandfortelephonecommunicationmayalsobelocatedinthisceilingspaceormaybeburiedinthefloorconstructioninpipesorconduits.动力线和电话线也可以放置在天花板的这个空间内，或者放在管道里埋在楼板层中。,MechanicalandElectricalSystems机械和电气系统,19,Therehavebeenattemptstoincorporatethemechanicalandelectricalsystemsintothearchitectureofbuildingsbyfranklyexpressingthem;forexample,theAmericanRepublicInsuranceCompanyBuilding(1965)inDesMoines,Iowa,exposesboththeductsandthefloorstructureinanorganizedandelegant优雅的patternanddispenses分配with免thesuspendedceiling.已经有种种尝试将机械和电力系统通过忠实的表达它们从而合并到建筑中。举例来说，爱荷华州的美国保险公司(1965)将管道和楼板结构以一种有组织的讲究的方式暴露出来，并且省掉了悬挂的天花板。Thistypeofapproachmakesitpossibletoreducethecostofthebuildingandpermitsinnovations,suchasinthespanofthestructure.这种做法有可能减少建筑物的成本，并且允许比如结构跨度上的革新。,MechanicalandElectricalSystems机械和电气系统,20,AmericanRepublicInsuranceCompanyBuilding,21,Allbuildingsaresupportedontheground;andthereforethenatureofthesoilbecomesanextremelyimportantconsiderationinthedesignofanybuilding.所有的建筑物都被基础支撑；因此在做所有建筑物的设计时都要对土的性质做特别重要的考虑。Thedesignofafoundationdependsonmanysoilfactors,suchastypeofsoil,soilstratification,thicknessofsoillayersandtheircompaction,andgroundwaterconditions.基础的设计取决于许多土的因素，比如土的类型，土的分层组成，土层的厚度以及它们的密实性和地下水的情况。Soilsrarelyhaveasinglecomposition;theygenerallyaremixturesinlayersofvaryingthickness.土很少有单一的组成成分，它们通常在不同厚度的土层中以混合物的形式出现。,SoilsandFoundations土和基础,22,Forevaluation,soilsaregradedaccordingtoparticlesize,whichincreasesfromsilt淤泥、泥沙toclaytosandtograveltorock.为了评估，土根据颗粒的大小被分为淤泥质土、粘土质、砂土、（砾石）碎石和岩石。Ingeneral,thelargerparticlesoilswillsupportheavierloadsthanthesmallerones.一般来说，较大颗粒的土比颗粒小的土更能承重。Thehardestrockcansupportloadsupto100tonspersquarefoot(976.5metrictons/sqmeter),butthesoftestsiltcansupportaloadofonly0.25tonpersquarefoot(2.44metrictons/sqmeter).最坚硬的岩石每平方英尺可以承受100吨重量，而最软的淤泥质土壤只能承受每平方英尺0.25吨的重量。,SoilsandFoundations土和基础,23,Allsoilsbeneaththesurfaceareinastateofcompaction;thatis,theyareunderapressurethatisequaltotheweightofthesoilcolumnaboveit.地表下所有的土壤都处于受压状态，也就是，这些土承受与作用在其上的土柱重量相等的压力。Manysoils(exceptformostsandsandgavels)exhibitelasticpropertiestheydeformwhencompressedunderloadandreboundwhentheloadisremoved.许多土壤(除了最大多数的砂和砾石以外)表现出弹性性质，当处于荷载作用受压状态下它们发生变形，当荷载移开时，恢复原来的状态。Theelasticityofsoilsisoftentime-dependent,thatis,deformationsofthesoiloccuroveralengthoftimewhichmayvaryfromminutestoyearsafteraloadisimposed.土壤的弹性性能通常随时间变化（依赖于时间），也就是，当施加荷载作用后，土壤的变形可持续几分钟到几年的时间。,SoilsandFoundations土和基础,24,Overaperiodoftime,abuildingmaysettleifitimposesaloadonthesoilgreaterthanthenaturalcompactionweightofthesoil.经过一段时间，一幢建筑物如果对土壤施加的作用力大于土壤所受的自然压力（土的天然压实重量），建筑物会发生沉降。Conversely，abuildingmayheaveifitimposesloadsonthesoilsmallerthanthenaturalcompactionweight.相反地，如果它作用于土壤的力小于土壤所受的自然压力，建筑物可能隆起。Thesoilmayalsoflowundertheweightofabuilding;thatis,ittendstobesqueezedout.土壤也可能在建筑物重力作用下发生滑移（流动），也就是，有可能发生挤压。Duetoboththecompactionandfloweffects,buildingstendtosettle.由于受压和流动效应，建筑物可能发生沉降。,SoilsandFoundations土和基础,25,Unevensettlements,exemplifiedbytheleaning倾斜的towersinPisaandBologna,canhavedamagingeffects-thebuildingmaylean,wallsandpartitionsmaycrack,windowsanddoorsmaybecomeinoperative,and,intheextreme,abuildingmaycollapse.不均匀沉降，例如比萨斜塔和博洛尼亚斜塔，会造成破坏性作用建筑物发生倾斜，墙体和隔墙会发生裂缝，窗户和门无法打开，最严重的是，建筑物坍塌。Uniformsettlementsarenotsoserious,althoughextremeconditions;suchasthoseinMexicoCity,canhaveseriousconsequences.均匀沉降没有这么严重，尽管极端的一些情况，比如墨西哥城的那些沉降，就造成了严重的后果。Overthepast100years,achangeinthegroundwaterleveltherehascausedsomebuildingstosettlemorethan10feet(3meters).在过去100年，地下水位的改变造成了一些建筑物沉降超过3m。,SoilsandFoundations土和基础,26,leaningtowersinPisaandBologna,27,Becausesuchmovementscanoccurduringandafterconstruction,carefulanalysisofthebehaviorofsoilsunderabuildingisvital.因为这些移动会在施工时或施工完后发生，因此仔细分析建筑物下部的土特性是非常重要的。Thegreatvariabilityofsoilshasledtoavarietyofsolutionstothefoundationproblem.土的多变性决定了解决基础问题的多样化。（displacement位移）Wherefirmsoilexistsclosetothesurface,thesimplestsolutionistorestcolumnsonasmallslabofconcrete(spreadfooting).地表附近存在坚硬土时，最简单的解决方法就是将柱子放置在小型混凝土平板上（扩大基底）。Wherethesoilissoft