Строительная инженерия

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния В отличие от производства автомобилей или тостеров, где изготавливаются миллионы идентичных копий и возможны обширные испытания прототипов, каждое сооружение гражданского строительства уникально и очень дорого в воспроизведении (рис.1). Поэтому инженеры-строители должны широко полагаться на аналитическое моделирование при проектировании своих конструкций. Эти...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданского и экологического строительства, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния Важность материалов для развития человечества ясно отражена в ранних классификациях мировой истории на периоды, такие как каменный век, железный век и бронзовый век. Внедрение процессов Сименса и Бессемера для производства сталей в середине 1800-х годов, возможно, является самым важным событием в начале промышленной революции, которая превратила большую...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния Алюминий является одним из самых распространенных материалов в нашей жизни, так как он вездесущ во всем, от банок с газировкой до компонентов самолетов. Его широкое использование относительно недавно (1900 год нашей эры), в первую очередь потому, что алюминий встречается не в свободном состоянии, а скорее в сочетании с кислородом и другими элементами, часто в...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния Одним из наиболее коварных типов разрушений, которые могут произойти в конструкциях, являются хрупкие разрушения, которые в основном связаны либо с плохим качеством материалов, либо с плохим выбором материалов. Хрупкие трещины, как правило, происходят внезапно и без особой неупругости материала; Подумайте, например, о переломе кости. Эти отказы часто происходят...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния Определение твердости является одним из наиболее универсальных механических испытаний, доступных инженерам, поскольку оно является одновременно простым и относительно недорогим из-за большого объема информации и данных, которые он производит. Испытание на твердость, как правило, в форме испытания на проплавление поверхности, является более быстрым и менее...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния При проектировании общестроительных работ важно поставлять конструкции, которые не только безопасны при неожиданных нагрузках, но и обеспечивают отличные эксплуатационные характеристики при повседневных нагрузках при разумных экономических затратах. Последнее часто связано с минимальным использованием материалов, простотой изготовления и быстрым строительством в...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния В наше время редко бывает так, чтобы целый год не проходил без крупного землетрясения, сеющего хаос где-нибудь по всему миру. В некоторых случаях, таких как землетрясение в Банда Аче в Индонезии в 2005 году, ущерб был нанесен на больших географических территориях и исчислялся шестизначными цифрами. В целом, количество и интенсивность землетрясений не...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния Важность изучения усталости металлов в проектах гражданской инфраструктуры оказалась в центре внимания после обрушения Серебряного моста в Пойнт-Плезант, штат Западная Вирджиния, в 1967 году. Подвесной мост через реку Огайо рухнул в вечерний час пик, в результате чего погибли 46 человек в результате выхода из строя одного глазка с небольшим дефектом размером 0,1...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния Полимерные материалы широко используются в гражданских конструкциях, начиная от очень мягких герметиков и заканчивая более жесткими трубами в системах водоснабжения и водоотведения. Самое основное определение полимера — это молекулярная структура с повторяющимися субъединицами. Термин «полимер» происходит из греческого языка, где «поли» означает много, а «-мер»...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданского и экологического строительства, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния Армированные волокном полимерные материалы (FRP) — это композитные материалы, которые образованы продольными волокнами, встроенными в полимерную смолу, тем самым создавая полимерную матрицу с выровненными волокнами вдоль одного или нескольких направлений. В своей простейшей форме волокна в материалах из стеклопластика выровнены упорядоченно, параллельно,...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния Бетон и асфальт на сегодняшний день являются наиболее распространенными строительными материалами, используемыми сегодня. Бетон — это композитный материал, состоящий из цемента, воды, воздуха, крупного заполнителя и мелких заполнителей. Мелкие заполнители обычно представляют собой песок, а крупные заполнители — это природные или щебненые породы. Также широко...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния Бетон состоит из двух фаз: фазы цементной пасты, состоящей из цемента, воды и воздуха, и фазы заполнителя, состоящей из крупных и мелких заполнителей. При проектировании бетонной смеси есть два ключевых фактора. Во-первых, бетон должен быть пригодным для обработки и легко заливаться в формы в свежем состоянии, даже если формы упакованы стальной арматурой. В этом...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданского и экологического строительства, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния В строительном проекте, связанном с бетоном, есть два отдельных этапа. Первый этап включает в себя дозирование, транспортировку и заливку свежего бетона. На этом этапе материал вязкий, а ключевыми критериями производительности являются технологичность и отделочность. Второй этап происходит, когда процесс гидратации начинается вскоре после того, как бетон...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния В предыдущей лаборатории, посвященной бетону при сжатии, мы заметили, что бетон может выдерживать очень большие напряжения при одноосных сжимающих силах. Тем не менее, наблюдаемые разрушения были не сжимающими, а разрушениями вдоль плоскостей сдвига, где возникают максимальные растягивающие силы. Таким образом, важно понимать поведение бетона при растяжении и, в...

Источник: Роберто Леон, Департамент гражданской и экологической инженерии, Политехнический университет Вирджинии, Блэксбург, Вирджиния Дерево – вездесущий материал, который использовался в строительстве с древнейших времен. Древесина является возобновляемым, устойчивым материалом с большой эстетической ценностью. Сегодня, вероятно, больше зданий построено из дерева, чем из любого другого конструкционного материала. Многие из этих зданий являются домами на одну семью, но во многих крупных...