房屋營建結構
營建科技是探討住宅、商業、公共建築,以及道路、橋樑等建造物的規畫、建造、設備、管理,及其對社會環境、人們生活的影響。
一個國家政治、經濟的發展、社會、文化及人們生活的水準,往往可以從城市的建築景觀、各項公共設施、社區的規畫、鄉村的建設及整體的交通運輸系統而略知一二。由於營建業的興衰影響相關產業的發展,所以營建業素有「火車頭工業」之稱。一般而言,營建科技包括土木工程、水利工程、橋樑工程、衛生工程、道路工程、建築工程等項目。
營建科技的內涵
營建科技主要在於建造結構物,其工程可能是一層住家或一棟摩天大樓;可能是修道路、建球場、下水道或發電廠;可分為建築營建和重工程營造兩項:
一、建築營建(Building Construction)
建築的範圍從房子至高樓建築,可分為五項:住宅、公共服務建築、商業建築、高樓建築及工廠。
(一)住宅(Houses)
包括有住宅、集合住宅(公寓)
(二)公共服務建築(Public service Building)
包括學校、醫院、圖書館、法院等。建造公共服務建築比較複雜,這類建築需要處理大的設備和特殊的設施。
(三)商業建築(Commercial Building)
包括辦公室、超級市場、購物中心和銀行。
(四)工業建築(Industrial Building)
包括工廠和倉儲。這類建築通常需要考慮許多特殊需求,工廠的運作及工作的人員皆為關係密切的因素。
(五)高樓建築(High-rise Building)
包括辦公室、公寓和旅館等。高樓建築通常建於土地價格昂貴或稀有空地的城市裡,其造價昂貴,建造時需要花費較多的材料、設備、時間和工作人員等,同時也要有較高難度的建造技術。
營建科技的演進與發展
新石器時代,人類是穴居的情形,住在坑洞裡,後來人類學會取得身邊的材料,並製造出取材工具,從此,人類的營建技術因而發展;從自然界木材、泥土、石材,發展到人造的磚瓦、水泥、鋼筋混凝土及鋼骨等,因此,我們可大致看出營建科技的架構是由
木架構-→石架構-→磚架構-→鋼筋混凝土架構-→鋼骨架構
漸次發展的。
參、營建科技的原理
營建科技包含兩大因素:一為材料,二為材料的組合方法,在建造時,最重要的是能吸收和可均勻分配應力的材料。應力代表所有作用於建築物而足以使之倒塌的力量,這些力量可分為靜載重(結構體本身重量及其永久載重)和活載重(風力、積雪、洪水、移動物體等之載重)。
三種主要的應力有:
一、壓縮力---將材料之粒子壓擠再一起的力量;
二、拉力----將材料之粒子拉開的力量;
三、剪力----驅使材料粒子間互相滑動的力量;
這些應力組合而產生的狀態,最普遍的就是彎曲。
任何建築結構設計的成敗,最主要乃決定於是否能均勻地分配應力,以及將載重轉移至最穩定的知承面--地面上。
二、依組構方式不同分
1、疊砌式構造:
磚石等材料逐個疊砌構築而成,其荷重多由牆身負擔,不經梁柱傳達,故結構物之強度需視砌磚材料本身的強度及所用灰漿之強度和膠著力而定,惟耐震力較弱。
2、架構式構造:
以木料或鋼骨等細長部份加以拼接,組合使成整體之骨架,結構物所有之荷重,由構成骨架框之梁柱分別傳達於基礎,故各部份材料之組合法及接合部位之優劣,乃為影響結構物強度之因素,其耐震力較強。
3、柱板式構造:
以鋼筋混凝土平版多層套於鋼柱,逐層吊升固定位置後,再築內外牆身,施工極為經濟。
4、箱式構造:
以鋼筋混凝土築成箱匣形之房間(包括地平樓版或屋頂及荷重隔牆),逐層並列,再建外牆,殊稱堅固。
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