土木工程专业英语课件Lesson_3.ppt

Lesson3ComponentsofABuilding建筑物的组成,Newwordsandphrases:,partitionconverterframeworksurpassexteriorlintelopaquedeckcorrugateductancillaryventilateallocateconcealconduitstratificationexhibitcurtainwall幕墙bearingwall承重墙plumbingsystem卫生设备系统plumber水管工人Aplumberisapersonwhofitsandmendstheplumbing.管子工是安装和修理水管的人。airconditioning空气调节,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,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,Theskyscraper,owesitsexistencetotwodevelopmentsofthe19thcentury：steelskeletonconstructionandthepassengerelevator.摩天大楼的出现得益于19世纪的两大发展：钢结构建筑和载人电梯。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.GustaveEiffel将钢结构引入法国。HisdesignsfortheGaleriedesMachinesandtheTowerfortheParisExpositionof1889expressedthelightnessofthesteelframework.1889年巴黎展览会的塔和他为Galeriedes机械的设计表现了钢结构的灵活性。,DevelopmentofHighBuildings高建筑物的发展,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ElishaOtis在1857年安装在纽约的一座百货公司里。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,EiffelTower,Untilthelate19thcentury,theexteriorwallsofabuildingwereusedasbearingwallstosupportthefloors.直到19世纪晚期，建筑物外墙被用作支承楼板的承重墙。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,MonadnockBuildinginChicago,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.随着框架建筑的出现，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,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,MarinaTowersandPostOfficeTower,Achangeinattitudeaboutskyscraperconstructionhasbroughtareturntotheuseofthebearingwall.对摩天大楼看法的改变，使得承重墙体又重新获得使用。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系统大楼，有一个由5英尺（1.5米）宽，相邻柱的中心距为10英尺（3米）的混凝土柱组成的围墙。Thisperimeterwall,ineffect,constitutesabearingwall.这片围墙实际上组成了一个承重墙体。,Load-CarryingFrame承重框架,Onereasonforthistrendisthatstiffnessagainsttheactionofwindcanbeeconomicallyobtainedbyusingthewallsofthebuildingasatube;theWorldTradeCenter,buildingsareanotherexampleofthistubeapproach.产生这种趋势的一个理由是，利用建筑物的墙壁作为一个筒体，可以非常经济地获得抵抗风荷载作用的足够刚度；世界贸易大厦是这种筒体方法的另一个例证。Incontrast,rigidframesorverticaltrussesareusuallyprovidedtogivelateralstability.与之对比，刚性框架或垂直桁架通常提供侧向稳定性。,Load-CarryingFrame承重框架,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,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表面附有混凝土的波纹钢组成的楼板。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，也可以是井字型肋梁楼盖，下腹看起来就象华夫饼干。,Floors楼板层,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，最流行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，就成为电话线和电线的管道。,Floors楼板层,Amodernbuildingnotonlycontainsthespaceforwhichitisintended(office,classroom,apartment)butalsocontainsancillaryspaceformechanicalandelectricalsystemsthathelptoprovideacomfortableenvironment.一个现代建筑不仅包括它所需要的空间（办公室、教室、公寓），还包括帮助提供舒适环境的机械和电力系统的辅助空间。Theseancillaryspacesinaskyscraperofficebuildingmayconstitute25%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,andplumbingsystemsinanofficebuildingisshownbythefactthat40%oftheconstructionbudgetisallocatedtothem.在办公大楼中，供暖，通风，电力和卫生管道系统的重要性体现在工程预算的40%被分配给它们。,MechanicalandElectricalSystems机械和电气系统,Becauseoftheincreaseduseofsealedbuildingswithwindowsthatcannotbeopened,elaboratemechanicalsystemsareprovidedforventilationandairconditioning.由于更多地采用不能开窗的密封性建筑，精良的机械系统被用来进行通风和空气调节。Ductsandpipescarryfreshairfromcentralfanroomsandairconditioningmachinery.通风管道从中央换气室和空气调节机带来新鲜空气。Theceiling,whichissuspendedbelowtheupperfloorconstruction,concealstheductworkandcontainsthelightingunits.悬吊在上部楼板结构下面的天花板，隐藏着管道系统，还包含照明设备。Electricalwiringforpowerandfortelephonecommunicationmayalsobelocatedinthisceilingspaceormaybeburiedinthefloorconstructioninpipesorconduits.用于动力和电话通讯的电力配线，也可以被安置在天花板空间内，或被埋置在楼板结构中的管道内。,MechanicalandElectricalSystems机械和电气系统,Therehavebeenattemptstoincorporatethemechanicalandelectricalsystemsintothearchitectureofbuildingsbyfranklyexpressingthem;forexample,theAmericanRepublicInsuranceCompanyBuilding(1965)inDesMoines,Iowa,exposesboththeductsandthefloorstructureinanorganizedandelegantpatternanddispenseswiththesuspendedceiling.已经有人尝试在建筑物里将混合的机械和电力系统暴露出来。举例来说，在爱荷华州首府得梅因的美国共和保险公司大楼（1965），管道和楼板结构以一种有组织和优雅的形式暴露在外，并且省掉了悬挂的天花板。Thistypeofapproachmakesitpossibletoreducethecostofthebuildingandpermitsinnovations,suchasinthespanofthestructure.这种方法使得减少建筑物的花费成为可能，并且可以允许革新，例如在结构的跨度方面。,MechanicalandElectricalSystems机械和电气系统,AmericanRepublicInsuranceCompanyBuilding,Allbuildingsaresupportedontheground;andthereforethenatureofthesoilbecomesanextremelyimportantconsiderationinthedesignofanybuilding.所有的建筑物都支撑在地面上，因此，土体的性质成为任何建筑设计中极为重要的考虑因素。Thedesignofafoundationdependsonmanysoilfactors,suchastypeofsoil,soilstratification,thicknessofsoillayersandtheircompaction,andgroundwaterconditions.基础的设计取决于许多土体因素，比如土体类型、土体分层、土层厚度以及它们的密实性和地下水条件。Soilsrarelyhaveasinglecomposition;theygenerallyaremixturesinlayersofvaryingthickness.土体很少有一个单一的成分。它们通常是不同厚度土层的混合物。,SoilsandFoundations土体和基础,Forevaluation,soilsaregradedaccordingtoparticlesize,whichincreasesfromsilttoclaytosandtograveltorock.为了评估，土壤根据颗粒的大小被分为淤泥、粘土、砂土、砂砾和岩石。Ingeneral,thelargerparticlesoilswillsupportheavierloadsthanthesmallerones.一般来说，较大颗粒的土壤比颗粒小的土壤更能承重。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，而最软的淤泥只能承受每平方英尺0.25吨的重量。,SoilsandFoundations土体和基础,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(exceptformostsandsandgravels)exhibitelasticpropertiestheydeformwhencompressedunderloadandreboundwhentheloadisremoved.许多土(除了大部分的砂土和砂砾以外)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，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土体和基础,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所受的自然压力，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所受的自然压力，建筑物可能会被顶起来。Thesoilmayalsoflowundertheweightofabuilding;thatis,ittendstobesqueezedout.土壤也可能在建筑物重力作用下发生滑移，也就是，有可能被挤出。Duetoboththecompactionandfloweffects,buildingstendtosettle.由于受压和滑移作用，建筑物可能发生沉降。,SoilsandFoundations土体和基础,Unevensettlements,exemplifiedbytheleaningtowersinPisaandBologna,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，建筑物可能发生坍塌。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，地表水位的变动造成了一些建筑物沉降超过3m。,SoilsandFoundations土体和基础,leaningtowersinPisaandBologna,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体特性是至关重要的。Thegreatvariabilityofsoilshasledtoavarietyofsolutionstothefoundationproblem.土的多变性决定了解决基础问题的多样化。Wherefirmsoilexistsclosetothesurface,thesimplestsolutionistorestcolumnsonasmallslabofconcrete(spreadfooting).坚硬的土层接近于地表时，最简单的解决方法就是将柱子放置在一个小的混凝土板上（扩展基础）。Wherethesoilissofter,itisnecessarytospreadthecolumnloadoveragreaterarea;inthiscase,acontinuousslabofconcrete(raftormat)underthewholebuildingisused.土层较软时，有必要将柱荷载传递到一个较大的面积上，在这种情况下，在整个建筑物底下会采用连续的混凝土板（筏板或垫）。,SoilsandFoundations土体和基础,Incaseswherethesoilnearthesurf