土木工程专业英语翻译

一幢建筑的构成

材料种类和结构类型相互结合构成了建筑物的各个部分，包括承重结构，外表装饰，楼板结构和隔断墙体。建筑物还有机电系统，像升降梯系统，冷热系统和照明系统。地上结构就是建筑物在地面以上的部分，底部结构和基础就是在地面以下的部分。

摩登大楼的存在由于19世纪两个因素的发展：钢骨架结构和载客电梯。钢作为一种结构材料要追溯到1855年贝塞麦炼钢法的引进。法国的Gustave Eiffel(1832-1923)引进了钢结构。他对（the Galerie des Machine 和1899年的the Tower for the Paris Exposition）的设计显示了钢结构的轻质。埃菲尔铁塔，984英尺(300米)高，曾是人们建筑的最高的结构，直到40年后才被一系列的美国摩天大楼所超过。

承重结构。直到19世纪晚期，建筑物的外墙才用来当做承重墙来支持楼板。这种结构基本用于过梁结构的类型，而且还用于房子的框架结构。承重墙结够由于巨大墙厚的需求限制了建筑的高度；例如，修筑于19世纪80年代，位于芝加哥的16层的Monadnock Building,底下几层墙厚为5英尺（1.5米）。1883年，William Le Baron Jenney(1832-1907)把楼板支撑在铸铁柱上，形成了箱状结构。框架结构，包含钢梁和钢柱，首次被使用是在1889年。作为骨架结构的一种结果，围起来的墙变成了“窗帘墙”而不起承重作用。砖石一直是主要的隔墙材料，直到20世纪30年代轻质金属和玻璃隔墙的使用。钢结构被引进后，建筑物的高度开始继续迅速增加。

二战前所有的高层建筑都采用钢框架结构。战后由于钢材的短缺和混凝土质量的提高，导致了高层建筑开始用强化混凝土修建。芝加哥的Marina Towers （1962）是美国最高的混凝土建筑，它的高度——588英尺（179米）——被伦敦的邮政大厦和其他的塔所超过。

对摩天建筑态度的改变带来了承重墙应用的回归。在纽约市区，哥伦比亚广播大厦——Eero Saarinens设计于1962年——有一圈包含有5英尺（1.5米）宽的混凝土柱，柱中心距为10英尺（3米）的围墙。这种围墙在效用上组成了承重墙。导致这种趋势的其中一个原因就是通过使用像试管一样的建筑墙体可以很经济的得到强有力的抗风能力。世贸中心是另一个例子。相反，框架和垂直的桁架经常用来提供横向的稳定性。

维护结构。建筑的维护结构包含了透明的元素（窗户）和不透明的元素（墙体）。窗户传统来说都是玻璃，尽管塑料也有被用到，尤其是在学校里面，玻璃破损问题造成维修困难。墙体，起维护和承重作用，有各种各样的材料。砖，预制混凝土，石，不透明的玻璃，塑料，钢，铝。木头一般用于建筑住宅，一般不用于建造商业，工业或公共建筑由于木材易燃。

楼板。建筑物内楼板的建设取决于所采用的基本的结构框架。在钢骨架结构中，楼板可以用钢筋支持着的混凝土或是用压型钢板和混凝土的组合板。在混凝土结构中，楼板可以采用搁置在混凝土梁上的混凝土板，或者是紧密排列的混凝土双向梁，在其上铺置薄的混凝土板。在底端用砂浆抹面。楼板的选用还取决于支柱或墙体之间的跨度和房间的功能。在公寓建筑中，举个例子，如果墙和柱子的间距是12-18英尺（3.7-5.5米），则最常用的结构就是素混凝土楼板。楼板的下端充当以下空间的天花板。压型钢板经常用于办公厅中，由于有褶皱，当其被另一层金属围起来时，就形成了可以设置电话线和电线的管道。

机电系统。一幢现代建筑并不是仅仅包含它所想要用来使用的空间（办公室，教室，公寓），也包含了可以提供舒适环境的机电系统。摩天大楼里的这些辅助空间可能构成整栋建筑25%的区域。供热，通风，供电和管道系统的预算实际上可以达到40%的建筑预算。由于窗户无，调通过管道运过来。天花板，悬挂在顶层楼板下的建筑，掩盖着管道并且安置了照明组。电力和电话通讯的线路也可能位于天花板内或者埋置在楼板的管道内。

也有的建筑袒露出机电系统来容纳这一部分。比如，位于得梅因的美国共和保险公司，将管道和楼板结构用有组织的和优美的模式暴露出来而摒弃了天花板。这种方法使减低消费成为可能而且允许创新，比如结构的跨度。

地基和基础。所有的建筑都支撑在地基上，所以地基的质量成为建筑设计及其重要的考虑因素。基础的设计依靠许多地基因素，像地基类型，地基分层，土层的厚度和密实度以及地下水条件。地基很少只有单一的成分；他们经常由不同厚度的土层混合而成。为了评估，土壤根据粒子大小分类，从淤泥到粘土颗粒到砂粒到砾石到石块，尺寸逐渐增加。一般来讲，大颗粒土壤比小颗粒支持更大的荷载。坚硬的岩石可以可以支持高达每平方英尺100吨（976.5吨/平方米），但是软土稚嫩只能承受每平方英尺0.25吨（2.44吨/平方米）。所有地表下的土壤都有一定程度的压缩，他们承担着相当于其上土柱的重量。许多土壤（除了大部分砂石和砾石）都呈现弹性——当其在荷载作用下受压时变形而荷载解除时恢复变形。土壤的弹性是受时间影响的，即随这一段时间土壤发生的变形会从加载几分钟到几年而变化。当地基被施加的荷载超过自然沉降力时，过一段时期后，建筑物就会发生沉降。相反，当地基被施加的荷载不超过自然沉降力时，过一段时期后，建筑物就会提升。土壤也会在建筑物的压力下发生流失；即它有被挤压出去的倾向。

由于压缩和侧移的影响，建筑有沉降的趋势。以比萨和博洛尼亚的斜塔为例，不均匀沉降有毁坏作用——建筑物倾斜，墙体或隔墙可能破裂，门窗可能打不开，甚至建筑物会倒塌。均匀的沉降不至于这么严重，但是极端条件，像墨西哥城出现的沉降，也会有严重的结果。在过去的100年地下水水位线的位置变化导致一些建筑物沉降多达10英尺（3米）。由于这些移动可以发生在压缩时期或者压缩完成后地基在建筑物荷载下的行为的仔细分析就至关重要。

地基的高度多样性导致了基础问题解决方法的多样性。当接近地表的是坚硬的土壤时，最简单的解决办法就是将柱子搁置在晓得混凝土板上（扩展底座）。当地基较软时，则很有必要将柱子的荷载传递到较大的区域；在这种情况下，位于建筑物下连续的混凝土板（筏型基础）就可以使用。在接近地表的土壤无法承受建筑物的重量时，木桩，钢柱，混凝土桩就会被用来加强土壤。

一栋建筑的建筑过程从基础开始到最高层结构结束。设计过程，则是从屋顶开始向下到基础（按照重力的方向）。在过去，基础不受系统调查的支配。20世纪，人们发展了一种科学的基础设计方法。美国的Karl Terzaghi率先的学习使得基础的特性能够精确的预计，通过使用科学的土壤仪器加以勘测过程。过去的基础失效案例，比如经典的比萨斜塔，已经不复存在了。基础仍然是建筑物隐蔽但是花费巨大的部分。