西工大-土木工程专业英语课件Unit-1

Unit1ReinforcedConcreteStructures

钢筋混凝土结构教学目标了解钢筋混凝土的力学性能了解采用混凝土结构的优缺点了解国外建筑规范的发展历史熟悉钢筋混凝土结构中的专业词汇熟悉科技类文献的常用句型熟悉institute、association、society的用法；regulation、specification、code的用法；resultin、giveriseto、leadto的用法；reinforcingbar、reinforcingsteel、steelbar、reinforcement的含义；involve、include、cover的用法；dueto、stemfrom、becauseof的用法；construction、function、compressive、allow、form的不同含义。 Concreteandreinforcedconcreteareusedasbuildingmaterialsineverycountry.Inmany,includingtheUnitedStatesandCanada,reinforcedconcreteisadominant（主要的）

structuralmaterialinengineeredconstruction（建造的建筑物）.Theuniversal（通用的）natureofreinforcedconcreteconstructionstemsfrom（归因于）thewideavailabilityofreinforcingbars（钢筋）andtheconstituents（组成部分）ofconcrete,gravel,sand,andcement,therelativelysimpleskillsrequiredinconcreteconstruction（施工）,andtheeconomy（经济性）ofreinforcedconcretecomparedtootherformofconstruction.Concreteandreinforcedconcreteareusedinbridges,buildingsofallsorts（各种各样）,undergroundstructures,watertanks,televisiontowers,offshoreoilexplorationandproductionstructures（近海石油开采和生产结构）,dams,andeveninships. 混凝土与钢筋混凝土作为建筑材料在每个国家被使用着。在很多国家，包括美国和加拿大，钢筋混凝土是建造的建筑物中主要的结构材料。钢筋混凝土建筑物通用的特性归因于能大量得到钢筋和混凝土的组分（即碎石、砂和水泥），混凝土施工需要相对简单的技术，以及与其他形式的建筑相比钢筋混凝土的经济性。混凝土与钢筋混凝土用于桥梁、各种房屋、地下结构、水箱、电视塔、近海石油开采和生产结构、大坝甚至船舶。MechanicsofReinforcedConcrete

钢筋混凝土的力学 Concreteisstrongincompressionbutweakintension.Asaresult,cracks

develop（形成）whenever（每当）loads,orrestrainedshrinkage（收缩限制）ortemperaturechanges,give

riseto（导致）tensilestressesinexcessof（超过）thetensilestrengthoftheconcrete.Intheplainconcrete（素混凝土）beam,themomentsduetoappliedloadsareresistedbyaninternaltension-compressioncouple（拉压力偶）involvingtensionintheconcrete.Suchabeamfailsverysuddenlyandcompletelywhenthefirstcrackforms.Inareinforcedconcretebeam,steelbars（钢筋）areembededintheconcreteinsuchawaythatthetensionforcesneededformomentequilibriumaftertheconcretecrackscanbedevelopedinthebars. 混凝土受压强、受拉弱。因此，每当受荷、收缩受阻或温度变化引起的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，便会发生开裂。在素混凝土梁中，因外力引起的力矩由内部的拉-压形成的力偶来抵抗，此力偶中包含了混凝土的拉力。当第一条裂缝形成时，此梁会突然、完全地失效。在钢筋混凝土梁中，钢筋埋置在混凝土内的方式应能使混凝土开裂后在钢筋中产生平衡力矩所需的拉力。 Theconstruction（施工）ofareinforcedconcretememberinvolvesbuildingaformormold（模具）intheshapeofthememberbeingbuilt.Theformmustbestrongenoughtosupporttheweightandhydrostaticpressure（静水压力）ofthewetconcrete,andanyforcesappliedtoitbyworkers,concretebuggies（料车）,wind,andsoon.Thereinforcement（钢筋）isplacedinthisformandheldinplace（固定就位）duringtheconcreting（用混凝土浇筑）operation.Aftertheconcretehashardened,theformsareremoved（拆除）. 钢筋混凝土构件的施工包括以在建构件的形状搭建模板或模具。模板必须足够强劲以支承湿混凝土的重量和静水压力，以及任何由工人、混凝土料车、风等施加给它的力。钢筋置于模板中，并在混凝土浇筑过程中固定就位。当混凝土硬化后便拆除模板。 Thechoiceof

whetherastructureshouldbebuiltofconcrete,steel,masonry,ortimber（木材）dependsontheavailability（可得性）ofmaterialsandonanumberof（许多）valuedecisions（价值判断）.

一个结构选择由混凝土、钢材、砌体还是木材建造取决于材料的可得性和许多价值判断。FactorsAffectingChoiceofConcreteForaStructure

影响一个结构选择混凝土的因素

EconomyFrequently,theforemost（最重要的）considerationistheoverallcost（总费用）ofthestructure.Thisis,ofcourse,afunctionofthecosts（费用函数）ofthematerialsandthelabornecessarytoerectthem.Frequently,however,theoverallcostisaffectedasmuchormorebytheoverallconstructiontime（总的建造时间）sincethecontractorandownermustallocate（分配）money（资金）tocarryouttheconstructionandwillnot

receive

a

returnonthisinvestment（收回投资）untilthebuildingisreadyfor

occupancy（居住）.Asaresult,financialsavings（财务的节约）duetorapidconstructionmaymorethanoffset（足以抵消）increasedmaterialcosts.Anymeasuresdesignercantaketostandardizethedesignandforming（加工）willgenerallypay

off（使人得益）inreducedoverallcosts.

经济性

最重要的考虑常常是该结构的总费用。当然，这是一个建造结构而必需的材料和劳动力费用的函数。但是，总费用经常同样地或更多地受总的建造时间的影响，因为承包商和业主必须分配资金来进行建造，并直到建筑物可以使用才能收回投资。因快速施工而使财务的节约可足以抵消增加的材料费用。设计者为使设计和加工标准化所采取的任何措施通常都将在降低的总费用中得益。 Inmanycasesthelong-termeconomy（长期的经济性）ofthestructuremaybemoreimportantthanthefirstcost.Asaresult,maintenance（维护）anddurability（耐久性）areimportantconsiderations. 在很多情况下，结构长期的经济性可能比初始费用更重要。因此，维护和耐久性是重要的考虑因素。 SuitabilityofMaterialforArchitecturalandStructuralFunctionAreinforcedconcretesystemfrequentlyallowsthedesignertocombinethearchitectural

andstructuralfunctions（功能）.Concretehastheadvantagethatitisplacedinaplastic

condition（塑性状态）andisgiventhedesiredshapeandtexture（密度）bymeansoftheformsandthefinishing

techniques（加工技术）.Thisallowssuch

elements（构件）asflatplatesorothertypesofslabstoserveasload-bearingelementswhileprovidingthefinishedfloorandceilingsurface（楼面和顶棚面）.Similarly,reinforcedconcretewallscanprovidearchitecturallyattractivesurfacesinadditiontohavingtheabilitytoresistgravity,wind,orseismicloads.Finally,thechoiceofsizeorshapeisgoverned（决定）bythedesignerandnotbytheavailabilityofstandardmanufactured

members.

材料对建筑和结构功能的适应性

钢筋混凝土系统常常允许设计者将建筑和结构的功能结合起来。混凝土的优势是能以塑性的状态放置，并通过模板和加工技术给出需要的形状和密度。当楼面和顶棚面完成时，允许这些构件诸如平面板或其他类型的板充当受力构件。类似地，钢筋混凝土墙除了能抵抗重力、风或地震荷载外，还能提供建筑上吸引人的外观。最后，尺寸和形状的选择由设计者来决定，而不是由标准制造构件的可得性来决定。 FireResistance

Thestructureinabuildingmustwithstandtheeffectsofafireandremainstanding（直立）whilethebuildingisevacuated（撤空）andthefireisextinguished（熄灭）.Aconcretebuildinginherently（固有地）hasa1-to3-hourfirerating（耐火等级）withoutspecialfireproofing（防火）orotherdetails（说明）.Structuralsteelortimber（钢结构或木结构）buildingsmustbefireproofedtoattainsimilarfireratings.

抗火性

当房屋被撤空、火被熄灭时，建筑中的结构必须经得起火的影响，并仍能保持直立。混凝土房屋在没有采取特殊的防火措施或其他说明的情况下本来就有1-3小时的耐火等级。钢结构或木结构的房屋必须采取防火措施，以得到相似的耐火等级。 RigidityTheoccupantsofabuildingmaybedisturbed（干扰）iftheirbuildingoscillates（摇动）inthewindorthefloorsvibrateaspeoplewalkby（走过）.Duetothegreaterstiffnessandmass（刚度和质量）ofaconcretestructure,vibrationsareseldomaproblem. 刚性

如果房屋在风中摇动，或者人们走过时底板振动，则房屋的居住者可能会被干扰。由于混凝土结构具有较大的刚度和质量，振动很少成为问题。 LowMaintenance

Concretemembersinherentlyrequirelessmaintenancethando

structuralsteelortimbermembers（结构钢构件或结构木构件）.Thisisparticularly

true（尤其正确）ifdense,air-entrainedconcretehasbeenusedforsurfacesexposedtotheatmosphere,andifcarehasbeentakeninthedesigntoprovideadequatedrainageoffandaway（使水排出）fromthestructure.

低维护性

混凝土构件比结构钢构件或结构木构件需要的维护本来就少。特别是当暴露在空气中的表面混凝土采用密实的加气混凝土，并在设计中小心地让水分充分地排出结构时更是如此。 AvailabilityofMaterialsSand,gravel,cement,andconcretemixingfacilities（搅拌设施）areverywidelyavailable,andreinforcingsteel（钢筋）canbetransportedtomostjobsites（施工现场）moreeasilythancan

structural

steel（结构钢）.Asaresult,reinforcedconcreteisfrequentlyusedinremoteareas. 材料的可得性

砂、碎石（砾石）、水泥以及混凝土的搅拌设施可以非常广泛的得到，且钢筋比结构钢更容易地运至多数施工现场。因此，钢筋混凝土经常用在偏远的区域。 Ontheotherhand,thereareanumberoffactorsthatmaycauseonetoselectamaterialotherthan

(..除外，不是..）reinforcedconcrete.Theseinclude： 另一方面，有许多因素可能导致一个人选择的材料不是钢筋混凝土。这包括： LowTensileStrength

Asstated（叙述）earlier,thetensilestrengthofconcreteismuchlowerthanitscompressivestrength(about1/10),andhenceconcreteissubjectto（易遭受）cracking.Instructuralusesthisisovercomebyusingreinforcementtocarrytensileforcesandlimitcrackwidths（宽度）towithinacceptablevalues.Unlesscareistakenindesignandconstruction,however,thesecracksmaybeunsightly（难看）ormayallow（使..能）penetration（渗透）ofwater. 低的抗拉强度

正如前面所述的，混凝土的抗拉强度比它的抗压强度要低得多（约1/10），因而混凝土易遭受开裂。在结构使用中，通过采用钢筋承受拉力，并限制裂缝宽度在可接受的数值内来克服这一点。但是，除非在设计与施工中小心谨慎，否则这些裂缝可能会难看或使水渗透。 FormsandShoring

Theconstructionofacast-in-placestructure（现浇结构）involves（涉及）threesteps（步骤）notencounteredintheconstructionofsteelortimberstructures.Theseare(a)theconstructionoftheforms,(b)theremoval（拆除）oftheseforms,and(c)proppingorshoring（支撑）thenewconcretetosupportitsweightuntilitsstrengthisadequate.Eachofthesestepsinvolves（包含）labor（人工）and/ormaterialswhicharenotnecessarywithotherformsofconstruction（建筑形式）. 模板和支撑

现浇结构的施工涉及到三个步骤在钢结构或木结构的施工中不会遇到。它们是(a)模板的施工；(b)模板的拆除；(c)支撑新浇混凝土，支撑其重量直至混凝土达到足够的强度。每一步都包括其他建筑形式中不必要的人工和/或材料。 RelativelyLowStrengthPerUnitofWeightorVolume

Thecompressivestrengthofconcreteisroughly5%

to10%that

ofsteel,whileitsunitdensityisroughly30%thatofsteel.Asaresult,aconcretestructurerequiresalargervolumeandagreaterweightofmaterialthandoesacomparable（类似的）steelstructure.Asaresult,long-spanstructures（大跨结构）areoftenbuiltfromsteel. 相对低的单位重量或单位体积的强度

混凝土的抗压强度大约是钢材的5%-10%，而它的单位密度约是钢材的30%。因此，混凝土结构与类似的钢结构相比需要较大的材料体积和较重的材料重量。因此，大跨结构常常由钢材制造。 Time-dependentvolumechanges

Bothconcreteandsteelundergoapproximatelythesameamountofthermalexpansionandcontraction.Becausethereislessmassofsteeltobeheatedorcooled（变热或变冷）,andbecausesteelisabettercond